Resumo interno:
- A BBN Technologies da RTX está desenvolvendo um sensor fotônico compacto e de baixo consumo de energia no âmbito do programa INSPIRED da DARPA, usando estados quânticos de luz comprimida para atingir dez vezes a precisão de sensores convencionais de defesa e comerciais, como LiDAR, biossensor e comunicação.
- Uma equipe liderada pela BBN, trabalhando com Xanadu Quantum, a Universidade de Maryland, e o negócio de Tecnologia Avançada da Raytheon, está projetando um protótipo de detector em escala de chip que reduz o ruído de fótons, suprimindo as flutuações quânticas, empurrando a sensibilidade de detecção abaixo de 16 dB do limite de ruído de disparo. .
- O sensor, aproveitando os avanços em circuitos integrados fotônicos e dispositivos de medição quântica, tem como objetivo fornecer detecção precisa em uma ampla faixa (100 MHz a 10 GHz), permitindo aplicações como navegação automática, mapeamento e detecção de obstáculos.
- Crédito da foto: Tecnologias RTX BBN
COMUNICADO DE IMPRENSA – A BBN Technologies da RTX está desenvolvendo sensores fotônicos vestíveis de próxima geração, compactos e de baixo consumo de energia, que fornecerão aos usuários uma melhor consciência dos fatores ambientais importantes para suas operações com dez vezes a precisão dos sensores atuais. Esta nova capacidade terá ampla aplicação em aplicações comerciais e de defesa, campos disruptivos como LiDAR, sensoriamento baseado em fibra, biosensor, monitoramento de sistemas e redes, navegação e comunicação.
Como parte do programa Intensity Suppressed Image Integration and Revolutionary Detection (INSPIRED) da DARPA, uma equipe liderada pela BBN entregará um protótipo de chip fotônico que usa o estado quântico externo da luz comprimida para atingir seus objetivos.
A entrega bem-sucedida deste protótipo personalizado exigiu que a equipe aumentasse a sensibilidade de detecção 16 dB abaixo do limite básico de “ruído de disparo”, o que coloca um limite estrito na sensibilidade de sensores convencionais que não estão equipados para aproveitar as vantagens do quantum único. propriedades. de luz.
“A luz é uma ferramenta poderosa que é amplamente utilizada em sensores como LiDAR (Light and Color Detection) em mapeamento, navegação autônoma e muito mais”, disse o Dr. Mo Soltani, principal investigador da BBN neste esforço. Mas os sensores atuais são limitados pela aleatoriedade inerente à forma como a luz muda. Imagine que você tem uma fonte de luz e conta os fótons que chegam ao detector a cada segundo. Devido à natureza quântica da luz, o número de fótons contados por segundo irá variar, mesmo que sua fonte seja perfeitamente estável. Essa variação na detecção, conhecida como ruído de disparo, limita a precisão com que o sensor pode usar a luz para escanear o ambiente ao seu redor.
Para superar este problema, o detector em escala de chip da equipe usará a mecânica quântica para ajustar a luz que produz. “Nosso dispositivo reduz o ruído dos fótons ‘suprimindo’ a fonte de luz – suprimindo certos tipos de flutuações quânticas enquanto amplifica outras”, disse o Dr. Michael Grace, cientista de informação quântica da BBN envolvido no projeto. “Isso nos permite focar na extração de informações incorporadas em uma cena específica com imagens interessantes, sem sermos limitados pelo áudio capturado.”
O uso de luz comprimida para aumentar a precisão das medições de fótons foi comprovado em experimentos de laboratório em comprimentos de onda na escala do metro e na escala do quilômetro. A equipe usará sua experiência em circuitos integrados fotônicos e dispositivos de medição quântica para alcançar as inovações de design e fabricação necessárias para transmitir energia luminosa comprimida em um detector sintonizável em escala milimétrica para detecção de banda larga entre 100 MHz e 10 GHz.
Além disso, a BBN usará sua experiência em integração de sistemas para gerenciar uma equipe que inclui especialistas líderes em computação quântica e imagens da Xanadu Quantum, da Universidade de Maryland (Prof. Saikat Guha) e do negócio de Tecnologia Avançada da Raytheon. A equipe traz grandes pontos fortes em design de sensores quânticos, supressão e detecção de ruído, testes fotônicos quânticos e empacotamento de chips, além de prototipagem rápida de módulos sintetizadores de RF integrados.
“Melhorar a precisão, sensibilidade, resolução e eficiência dos sensores no local torna-os mais eficazes numa ampla gama de aplicações, desde mapeamento e levantamento até navegação autónoma e deteção de obstáculos”, disse Soltani. “Tudo isso se traduz em melhores informações que você pode usar para tomar decisões.”
O trabalho neste contrato foi realizado em Cambridge, Massachusetts; San Diego, Califórnia; College Park, Maryland; e Toronto, Canadá.
Sobre RTX BBN Technologies
Fundada em 1948, a RTX BBN Technologies fornece pesquisa e desenvolvimento de tecnologias avançadas com foco nas prioridades de segurança nacional. Da ARPANET ao primeiro e-mail, passando pela primeira rede municipal protegida por criptografia quântica, a BBN adapta constantemente pesquisas avançadas para produzir novas soluções para seus clientes. A BBN assume riscos e desafia convenções para criar soluções em análise e inteligência de máquina, redes e sensores, software e sistemas inteligentes e ciências físicas.
Sobre RTX
Com mais de 185.000 funcionários globais, a RTX ultrapassa os limites da tecnologia e da ciência para redefinir a forma como nos conectamos e protegemos o nosso mundo. Com empresas líderes do setor – Collins Aerospace, Pratt & Whitney e Raytheon – desenvolvemos aeronaves, projetamos sistemas de defesa integrados para excelência operacional e desenvolvemos tecnologia de próxima geração e soluções de fabricação para ajudar os clientes globais a enfrentar seus desafios mais críticos. A empresa, com vendas de US$ 69 bilhões em 2023, está sediada em Arlington, Virgínia.
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