Um picossegundo (ps) é uma unidade de tempo igual a 10−12 segundos — um trilião de segundo.
Contexto Escala
| Unidade |
Símbolo |
Segundos |
Relação |
| Segundo |
s |
1 |
Base |
| Milissegundo |
ms |
10−3 |
1/1.000 |
| Microssegundo |
µs |
10−6 |
1/1.000.000 |
| Nanosegundo |
ns |
10−9 |
1/1.000.000.000 |
| Picossegundo |
ps |
10−12 |
1/1.000.000.000.000 |
| Femtosegundo |
fs |
10−15 |
1/1.000 ps |
| Attosegundo |
as |
10−18 |
1/1.000 fs |
Eventos Reais Em Picossegundos
- Luz percorre ~0,3 mm (300 µm) no vácuo em 1 ps.
- Ciclo Clock CPU: 3 GHz = 0,33 ns = 330 ps por ciclo. 5 GHz = 200 ps.
- Acesso DRAM (Latência CAS): DDR5-5600 CL36 ≈ 12,8 ns = 12.800 ps.
- Pulsos Laser: Lasers Ti:Safira mode-locked: pulsos 10–100 fs. 1 ps = "longo" para ótica ultrarrápida.
- Comutação Semicondutor: Atraso gate transistor ~10–50 ps (FinFET/GAA modernos).
- Sinal em PCB: Traço 6 polegadas ≈ 1 ns = 1.000 ps atraso propagação.
- Vibração Ligação Química: ~10–100 fs. Espectroscopia picossegundo observa redistribuição energia.
Técnicas Medição
- Câmaras Streak: ~1 ps resolução.
- Espectroscopia Pump-Probe: Laser femtosegundo divide → pump (excita) + probe (mede) atraso variável. Resolução sub-fs.
- Refletometria Domínio Tempo (TDR): ~10–50 ps resolução falhas PCB/cabo.
- Osciloscópios Amostragem: 70+ GHz largura banda → ~5 ps tempo subida.
- Autocorrelator Ótico: Mede largura pulso laser (fs/ps).
Aplicações
- Lasers Ultrarrápidos: Micromaquinação, LASIK, microscopia multifotão.
- Comunicações Óticas Alta Velocidade: Coerente 400G/800G/1.6T — taxas símbolos ~100 GBaud (10 ps).
- Caracterização Semicondutores: Pump-probe, espectroscopia THz.
- Médico: Laser picossegundo remoção tatuagem (PicoSure, PicoWay) — fragmenta tinta via efeito fotoacústico, menos calor.
- Física Fundamental: Dinâmica eletrões, isolantes topológicos, tempos gate computação quântica.
Curiosidade
O picossegundo é o intervalo tempo mais curto com prefixo SI dedicado em uso comum engenharia. Ciência femtosegundo existe mas "fs" menos comum em EE/CS geral.
