Já imaginou um sistema que recebe energia constantemente, mas não esquenta? Parece coisa de filme de ficção científica, mas cientistas da Universidade de Innsbruck, na Áustria, provaram que
Já imaginou um sistema que recebe energia constantemente, mas não esquenta? Parece coisa de filme de ficção científica, mas cientistas da Universidade de Innsbruck, na Áustria, provaram que é possível! Eles descobriram um fenômeno quântico surpreendente que pode revolucionar a computação e a tecnologia do futuro. Preparem seus capacetes de alumínio, porque essa notícia vai explodir sua mente!
A equipe liderada por Yanliang Guo utilizou lasers para bombardear átomos de um fluido unidimensional, resfriado a temperaturas próximas do zero absoluto. A expectativa era que os átomos começassem a se mover descontroladamente, absorvendo a energia e aquecendo o sistema. Para a surpresa de todos, após um breve período de aquecimento inicial, o sistema simplesmente parou de absorver energia! A distribuição de momento dos átomos “congelou”, como se o tempo tivesse parado para eles. É como se você estivesse assistindo um episódio de “Rick and Morty” onde a física resolve tirar umas férias.
O fenômeno observado foi batizado de “localização dinâmica de muitos corpos”. Em vez de se espalhar e se aquecer, o sistema se “localizou” no espaço de momento. Para entender melhor, imagine uma sala cheia de pessoas. O espaço de momento seria como um mapa que mostra quantas pessoas estão paradas ou se movendo em diferentes velocidades. No caso do fluido quântico, a distribuição de “velocidades” dos átomos simplesmente parou de mudar, mantendo a energia constante. É como se todos os átomos tivessem combinado de fazer uma estátua humana gigante, só que em nível quântico.
A chave para esse fenômeno bizarro é a coerência quântica. Segundo o professor Hanns-Christoph Nagerl, nesse estado, o entrelaçamento quântico impede que o sistema se “termalize” e se comporte de forma difusa, mesmo sob estímulo externo constante. Para testar essa teoria, os cientistas introduziram aleatoriedade nos pulsos do laser. E não é que funcionou? Uma pequena dose de caos foi suficiente para destruir o efeito de localização e restaurar a difusão da energia. Isso mostra que a coerência quântica é fundamental para manter a “ordem” no sistema.
Essa descoberta não é apenas curiosidade científica. Ela tem implicações diretas para a computação quântica. Um dos maiores desafios na construção de computadores quânticos é o aquecimento e a “decoerência” dos qubits, as unidades básicas de informação quântica. Se os cientistas conseguirem controlar e evitar a termalização em sistemas quânticos, poderemos ter computadores quânticos mais estáveis e poderosos em um futuro não tão distante. Imaginem só a possibilidade de rodar “Genshin Impact” com gráficos hiper-realistas e sem lag!
Para Yanliang Guo, esse experimento abre uma nova janela para o controle da matéria em nível quântico, algo que muitos cientistas consideravam impossível. A capacidade de manipular sistemas quânticos com tanta precisão pode levar a avanços inimagináveis em diversas áreas, desde a criação de novos materiais até o desenvolvimento de tecnologias de energia limpa. Quem sabe, em breve teremos reatores de fusão nuclear que não precisam de superaquecimento para funcionar?
Essa pesquisa, publicada na revista Science (Guo, Y., et al. Science 389, 716-719 (2024)), nos mostra que o mundo quântico é ainda mais estranho e fascinante do que imaginávamos. E quem sabe quais outras surpresas a física quântica nos reserva? Fiquem ligados na InnovaGeek para mais notícias e descobertas que vão explodir sua mente!
