Una nuova innovazione tecnologica potrebbe trasformare radicalmente la precisione dei sistemi di navigazione. Un minuscolo dispositivo, simile a un pettine, promette di portare una precisione senza precedenti nel campo del posizionamento. I ricercatori hanno sviluppato un chip informatico di soli 5 millimetri di larghezza, dotato di denti microscopici. Questa tecnologia, chiamata ‘microcomb chip’, potrebbe rendere le orologi atomici ottici, i cronometri più precisi al mondo, abbastanza compatti per un uso quotidiano.
Il funzionamento delle orologi atomici ottici
Le orologi atomici ottici utilizzano la luce laser per misurare le vibrazioni degli atomi con estrema precisione. A differenza delle orologi atomici tradizionali che usano le microonde, le orologi ottiche possono rilevare cambiamenti di frequenza molto più sottili. Questa precisione è dovuta alla natura della luce laser, che consente di misurare le transizioni energetiche degli atomi a frequenze molto più elevate rispetto alle microonde.
Un ponte tra frequenze ottiche e radio
Il ‘microcomb chip’ funge da ponte tra i segnali ottici ad alta frequenza e le frequenze radio utilizzate nei moderni sistemi di navigazione. Questa tecnologia potrebbe consentire di miniaturizzare le orologi atomici ottici mantenendo la loro eccezionale precisione. I ricercatori paragonano questo sistema a un insieme di ingranaggi, dove un piccolo ingranaggio che gira rapidamente (la frequenza ottica) aziona un ingranaggio più grande che gira più lentamente (la frequenza radio). Questa analogia illustra come il microcomb converte le oscillazioni ultra-rapide degli atomi in un segnale temporale stabile.
Applicazioni future e potenziali
Questa innovazione apre la strada a una futura integrazione delle orologi atomici ottici in dispositivi elettronici di largo consumo, come smartphone e computer. I progressi nei materiali e nelle tecniche di fabbricazione potrebbero migliorare ulteriormente questa tecnologia. Inoltre, questa tecnologia potrebbe avere applicazioni ben oltre la navigazione, come la rilevazione di cambiamenti minimi sulla superficie terrestre, utili per il monitoraggio delle attività vulcaniche o sismiche.
Questa avanzata tecnologia potrebbe moltiplicare per mille la precisione dei sistemi GPS attuali, migliorando così la navigazione di smartphone, droni e persino la sorveglianza sismica. I risultati di questa ricerca sono stati pubblicati in Nature Photonics. Le orologi atomici tradizionali, sebbene precise, utilizzano microonde per misurare il tempo. Le orologi atomici ottiche, invece, utilizzano la luce laser per una precisione ancora maggiore. Tuttavia, la loro complessità le ha finora limitate a ambienti di ricerca.
Fonte: Techno Science
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