Um novo estudo, publicado nesta quarta-feira (23) na revista Nature, descreve uma aplicação de tecnologia quântica que pode se tornar um marco com profundas implicações para a indústria, o conhecimento humano e a geologia da Terra.

Pesquisadores do Centro Nacional de Tecnologia Quântica em Sensores e Cronometragem do Reino Unido, na Universidade de Birmingham, fizeram o primeiro uso do mundo de um gradiômetro de gravidade quântica fora das condições de laboratório.

Gradiômetro de gravidade desenvolvido pelos cientistas do Reino Unido. Imagem: Andrew Lamb e Ben Stray

Desenvolvido sob um contrato entre o Ministério da Defesa e o projeto Gravity Pioneer, financiado pelo Reino Unido, o gradiômetro de gravidade quântica foi usado para detectar um túnel aberto a um metro abaixo da superfície do solo. 

Segundo seus criadores, o sensor funciona detectando variações na microgravidade usando os princípios da física quântica, que se baseia na manipulação da natureza no nível submolecular.

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Sensor de tecnologia quântica pode criar mapa subterrâneo do planeta

Com o sucesso da abordagem, abre-se um caminho comercial para um mapeamento significativamente aprimorado do que existe abaixo do nível do solo. Entre as melhorias, destacam-se a redução de custos e atrasos em obras, ferrovias e projetos rodoviários; uma previsão mais precisa de fenômenos naturais, como erupções vulcânicas; a descoberta de recursos naturais ocultos e estruturas construídas, além da compreensão dos mistérios arqueológicos sem uma escavação que danifique o solo.

“Este é um ‘momento Edison’ em sensoriamento que transformará a sociedade, a compreensão humana e a economia”, declarou o professor de física de átomos frios Kai Bongs, coordenador e principal pesquisador do Centro Nacional de Tecnologia Quântica em Sensores e Cronometragem do Reino Unido.

“Com esse avanço, temos o potencial de acabar com a dependência de registros ruins e sorte à medida que exploramos, construímos e reparamos. Além disso, um mapa subterrâneo do que é atualmente invisível está agora um passo significativo mais perto, encerrando uma situação em que sabemos mais sobre a Antártida do que o que fica a poucos metros abaixo de nossas ruas”, afirma.

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Segundo os cientistas, os sensores de gravidade atuais são limitados por uma série de fatores ambientais. Um desafio particular é a vibração, que limita o tempo de medição de todos os sensores de gravidade para aplicações de pesquisa. Se essas limitações puderem ser tratadas, as pesquisas podem se tornar mais rápidas, mais abrangentes e ter menor custo.

Michael Holynski, diretor de Interferometria Atômica em Birmingham e principal autor do estudo, é o responsável pela criação do sensor. Segundo ele, seu sistema supera a vibração e uma variedade de outros desafios ambientais, a fim de aplicar com sucesso a tecnologia quântica no campo.

Holynski afirma que esse avanço permitirá que futuras pesquisas gravimétricas sejam mais baratas, mais confiáveis e entregues 10 vezes mais rápido, reduzindo o tempo necessário para análises de um mês para poucos dias. Ele tem o potencial de abrir uma gama de novas aplicações para a técnica, fornecendo uma nova visão para o subsolo.

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