Reloj atómico portátil (DARPA)

Todos hemos visto fotografías de un reloj atómico. Sus versiones más pequeñas, similares a las que se encuentran abordo de los satélites GPS, tienen el tamaño de un refrigerador. DARPA posee relojes atómicos de todos los colores, pero para algunas de sus operaciones de campo necesita un modelo que no sea más grande que una caja de zapatos. Según sus voceros, tecnologías como los sistemas nanoelectromecanicos (NEMS) le permitirán lograrlo.

Cuando necesitamos saber la hora damos un vistazo a la esquina inferior (o superior, si usamos Ubuntu) derecha de nuestro ordenador. Rara vez nos preocupamos por el valor del último dígito de los minutos, y  mucho menos por los segundos. Sin embargo, hay campos en los que conocer la hora con la mayor precisión posible es completamente imprescindible. En los sistemas de posicionamiento global, por ejemplo, en los que tu ubicación se determina por el tiempo que tarda en llegar hasta tí una señal que viaja a unos trescientos mil kilómetros por segundo, cada milmillonésima de segundo cuenta. Entre las organizaciones que más se interesan por esto temas se encuentra la siempre sorprendente agencia estadounidense DARPA, la encargada de diseñar y construir los “gadgets” que los soldados de ese país salen a “promocionar” por el tercer mundo.

La falta de coordinación en el campo de batalla puede ser mortal. Muchos de los sistemas de comunicaciones existentes basan su seguridad en la precisión de sus relojes, y no existe prácticamente ningún vehículo que carezca de un GPS. Si bien estos cacharros pueden construirse sumamente pequeños -por que en realidad carecen de un reloj atómico “on board”- su precisión podría ser milimétrica si contasen con uno cuyo “tic tac” puede compararse con el de los satélites en órbita. Todo esto ha impulsado a la agencia a embarcarse en el desarrollo de “versiones miniatura” de los enormes equipos que suelen verse en los laboratorios de todo el mundo. La forma de medir el tiempo que tienen estos relojes dista mucho de contar el número de oscilaciones de un enorme péndulo o de las vibraciones de un cristal de cuarzo. Los relojes atómicos utilizan resonadores compuestos por un solo átomo, y difieren de la perfección en un segundo cada 60 millones de años.

DARPA ha llamado a su proyecto Quantum Assisted Sensing and Readout (QUASAR), y cuenta con el asesoramiento de verdaderos monstruos como el National Institute of Standards and Technology’s (NIST-F1), institución que posee el conocimiento necesario para llevar este proyecto a buen puerto. El enfoque que piensan utilizar para reducir drásticamente el tamaño de estos relojes es la tecnología conocida como NEMS (NanoElectroMechanical Systems), en los que cada pieza de un mecanismo solo tiene un puñado de átomos de tamaño.