Será que no futuro não precisaremos de GPS para a navegação? Descubra o que os cientistas dizem

E se fosse possível seguir o movimento sem depender de satélites ou de aparelhos electrónicos como o GPS? Pode parecer coisa de filmes de ficção científica, mas é exatamente nisso que os investigadores da Universidade de Colorado Boulder têm estado a trabalhar.

De acordo com um relatório recente, a equipa desenvolveu um sensor quântico capaz de medir a aceleração nas três dimensões, utilizando átomos arrefecidos um pouco acima do zero absoluto.

Átomos fantasmagóricos e ondulações laser

Embora não seja provável que a descoberta venha a substituir o GPS do seu smartphone, poderá abrir a porta a uma forma totalmente nova de navegação, dizem os investigadores.

“Os interferómetros de átomos tradicionais só podem medir a aceleração numa única dimensão, mas nós vivemos num mundo tridimensional”, disse Kendall Mehling, coautor do estudo. “Para saber para onde estou a ir e para saber onde estive, preciso de seguir a minha aceleração nas três dimensões”.

No centro desta experiência estava uma nuvem de átomos de rubídio, arrefecida num Condensado de Bose-Einstein - um estado quântico super-frio em que as partículas se comportam de forma assustadora, como ondas.

A equipa utilizou então lasers cuidadosamente controlados para dividir e manipular estes átomos, colocando-os numa estranha superposição quântica, o que significa que existem em dois sítios ao mesmo tempo.

Ao fazê-lo, os átomos criam uma espécie de “impressão digital” com base na forma como se moveram - e depois, descodificando essa impressão digital, os investigadores podem descobrir em que direção o sistema acelerou.

“O nosso Condensado de Bose-Einstein é um lago de ondas de matéria feito de átomos e nós atiramos pedras feitas de pequenos pacotes de luz para o lago, enviando ondulações tanto para a esquerda como para a direita”, explicou Murray Holland, um professor associado à investigação. “Depois de as ondulações se espalharem, refletimo-las e juntamo-las de novo onde interferem”.

Não são necessários satélites

Atualmente, o dispositivo cabe numa mesa e precisa de um sistema de vácuo e de 18 feixes de laser para funcionar - mas isso é muito pouco para um sensor quântico de laboratório. E está a ficar mais inteligente, graças à aprendizagem automática, afirmaram os cientistas.

“Apesar de termos 18 feixes de laser, toda a experiência é suficientemente pequena para poder ser colocada no terreno um dia”, disse Catie LeDesma. Até agora, só consegue detetar acelerações muito pequenas, mas isso pode melhorar com o tempo. “Não temos a certeza de todas as ramificações possíveis desta investigação, porque abre uma porta”, disse Holland.

Quer acabe por guiar naves espaciais ou por ajudar submarinos a encontrar o seu caminho, uma coisa é certa: pode ser um grande passo para o futuro da navegação.

Referência da notícia

Vector atom accelerometry in an optical lattice, published in Science Advances, June 2025.