Um chapéu de invisibilidade feito de lentes comuns. Notícias gratuitas da biblioteca técnica

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Tampa de invisibilidade de lentes comuns

11.10.2014

A fabulosa tampa de invisibilidade inspira os físicos a continuar procurando por "tecnologia de invisibilidade". Já agora existem várias abordagens para isso, associadas ao uso de conchas ou telas, que são capazes de fazer a luz girar em torno do objeto e continuar se espalhando na mesma direção. Neste caso, o observador vê o que está localizado atrás do objeto, que se torna invisível. Essa tarefa difícil em si é complicada pelo fato de que raios diferentes precisam de tempos diferentes para percorrer o corpo, enquanto para invisibilidade de "alta qualidade" eles devem se propagar simultaneamente. A implementação desses métodos está associada ao uso de alta tecnologia e materiais exóticos, como metamateriais. Nesse caso, a invisibilidade é observada apenas quando vista de um determinado ponto, e desaparece assim que o observador se move um pouco.

Físicos da Universidade de Rochester, em Nova York, propuseram um conceito diferente - para garantir o desaparecimento do sujeito usando o chamado mascaramento de raios. Eles desenvolveram um sistema de quatro lentes capaz de esconder grandes objetos colocados entre as lentes quando vistos através delas. Para sua fabricação, bastam lentes baratas e de fácil acesso com diferentes distâncias focais. Quanto maiores as lentes, maior o objeto pode ser escondido com sua ajuda. O objeto entre eles será invisível, mesmo que você olhe de diferentes ângulos (embora a diferença de ângulos deva estar dentro de alguns graus). Os cálculos mostram que em lentes grandes, o mascaramento funcionará em ângulos de até 15 graus ou até mais. Mas as lentes devem ser de alta qualidade para evitar distorção nas bordas.

O segredo do desaparecimento de objetos é muito simples. Um sistema de quatro lentes é como uma lente através da qual o observador vê o fundo. Mas ela tem uma característica - a maneira como a luz se propaga entre as lentes. As lentes são dispostas de tal forma que a luz do fundo é coletada em um feixe muito estreito, que é direcionado ao longo do eixo do sistema. Tal feixe é chamado de paraxial, daí o nome do método "mascaramento de feixe óptico paraxial" dado pelos autores. Um objeto localizado entre as lentes fora desse feixe é invisível para o observador, que continua a ver o fundo. Só é impossível permitir que o objeto se sobreponha a esse feixe, ou seja, é impossível colocar o objeto na área por onde passa o feixe que carrega a imagem de fundo - neste caso o objeto se torna visível. Assim, a área de mascaramento do objeto tem a forma de um donut. É verdade que os autores afirmam que têm um projeto para uma instalação mais complexa na qual esse problema é resolvido.

Para entender como um feixe paraaxial é criado, basta lembrar as propriedades de uma lente convexa conhecidas da física escolar. Ele coleta (foca) a luz incidente em um pequeno ponto ao redor do chamado foco da lente e transforma os raios de luz divergentes que emanam do ponto de foco em eixos paralelos da lente. Assim, a primeira lente da configuração foca a luz. Tendo passado o foco da primeira lente, os raios de luz começam a divergir novamente, mas não muito longe do foco, uma segunda lente é colocada em seu caminho, que converte o feixe divergente em um quase paralelo. Para fazer isso, a posição de seu foco deve coincidir com o foco da primeira lente e a distância focal deve ser menor para que o feixe seja estreito. As duas lentes restantes na ordem inversa restauram a luz original.

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No entanto, isso é provavelmente o que alimenta o interesse nesta área. É verdade que, na maioria dos casos, os PCs quânticos estão disponíveis apenas para grandes empresas. Mas a empresa japonesa Nippon Telegraph and Telephone Company disponibilizará seu protótipo de um supercomputador quântico condicionalmente para todos. Como em outros casos semelhantes, o acesso a um PC será possível graças às tecnologias em nuvem.

Mas neste caso, mesmo isso não é interessante. O fato é que a solução da empresa japonesa não utiliza os qubits usuais para este segmento. Em vez disso, os cientistas usaram o método de computação quântica óptica linear. A essência deste método é usar fótons como portadores de informação. Entre outras coisas, isso permite que o computador funcione de forma estável e ininterrupta à temperatura ambiente, enquanto o PC quântico mais clássico requer temperaturas ultrabaixas.

Enquanto o consumo de energia dos PCs quânticos convencionais pode chegar a vários milhares de quilowatts, o desenvolvimento dos japoneses requer apenas 1 kW de energia, o que é comparável a um PC ou estação de trabalho para jogos muito potente.

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