Un sensor cuántico para geolocalizar comunicaciones en todo el espectro radioeléctrico

MADRID 20 Mar. (EUROPA PRESS) -

Un sensor cuántico desarrollado por el Ejército de Estados Unidos permite ofrecer un sistema para detectar y geolocalizar señales de comunicación en todo el espectro de radiofrecuencia, de 0 a 100 GHz.

Tal cobertura espectral amplia por una sola antena es imposible con un sistema receptor tradicional, y requeriría múltiples sistemas de antenas individuales, amplificadores y otros componentes, informa The Army Research Laboratory.

En 2018, los científicos militares estadounidenses fueron los primeros en el mundo en crear un receptor cuántico que utiliza átomos altamente sensibles y súper sensibles, conocidos como átomos de Rydberg, para detectar señales de comunicación, dijo David Meyer, científico del Laboratorio de Investigación del Comando de Desarrollo de Capacidades de Combate del Ejército de EE.UU. Los investigadores calcularon la capacidad del canal del receptor, o la tasa de transmisión de datos, en base a principios fundamentales, y luego lograron ese rendimiento experimentalmente en su laboratorio, mejorando los resultados de otros grupos por órdenes de magnitud, dijo Meyer.

"Estos nuevos sensores pueden ser muy pequeños y prácticamente indetectables, dando a los soldados una ventaja disruptiva", dijo Meyer. "Los sensores basados ??en átomos de Rydberg se han considerado recientemente para aplicaciones generales de detección de campo eléctrico, incluso como un receptor de comunicaciones. Si bien se sabe que los átomos de Rydberg son ampliamente sensibles, nunca se ha hecho una descripción cuantitativa de la sensibilidad en todo el rango operativo".

Para evaluar las posibles aplicaciones, los científicos realizaron un análisis de la sensibilidad del sensor Rydberg a los campos eléctricos oscilantes en un rango enorme de frecuencias, de 0 a 1.012 Hertzios. Los resultados muestran que el sensor Rydberg puede detectar señales de manera confiable en todo el espectro y compararlo favorablemente con otras tecnologías de sensores de campo eléctrico establecidas, como los cristales electroópticos y la electrónica pasiva acoplada a antena dipolo.

"La mecánica cuántica nos permite conocer la calibración del sensor y el rendimiento final en un grado muy alto, y es idéntico para cada sensor", dijo Meyer. "Este resultado es un paso importante para determinar cómo se podría usar este sistema en el campo".

Según The Army Research Laboratpry, este trabajo respalda las prioridades de modernización militar en las redes informáticas de próxima generación y la posición, navegación y sincronización aseguradas, ya que podría influir en los nuevos conceptos o enfoques de comunicación para la detección de señales de RF para geolocalización.

En el futuro, los científicos del Ejército investigarán métodos para continuar mejorando la sensibilidad para detectar señales aún más débiles y ampliar los protocolos de detección para formas de onda más complicadas.