A tecnologia quântica está cheia de potencial, mas a manipulação de átomos e moléculas continua a ser muito difícil. Em um novo estudo inovador, os físicos combinaram com sucesso milhares de moléculas em um único estado quântico pela primeira vez.
A chave para este novo desenvolvimento é um estranho estado da matéria conhecido como condensado de Bose-Einstein (BEC). Quando uma nuvem de átomos de baixa densidade esfria até um pouco acima do zero absoluto, eles entram no mesmo estado quântico. Essencialmente, passam a agir como um átomo gigante, o que aproxima o comportamento quântico, de difícil mensuração, do nível macro, onde é mais fácil de observar.
Mas para realizar as aplicações mais intrigantes da tecnologia quântica, os cientistas precisarão aprender a trabalhar com moléculas mais complexas e constituídas por átomos. E agora os pesquisadores da Universidade de Chicago conseguiram fazer exatamente isso.
Os átomos são objetos esféricos simples, enquanto as moléculas podem vibrar, girar e carregar pequenos ímãs, diz Chen Chin, autor sênior do estudo. Como as moléculas podem fazer tantas coisas diferentes, isso as torna mais úteis e, ao mesmo tempo, muito mais difíceis de controlar.
Para fazer as moléculas funcionarem juntas, a equipe adicionou duas novas etapas à receita usual para condensados de Bose-Einstein.
Primeiro, eles resfriaram o sistema ainda mais do que o normal - apenas 10 nanokelvin acima do zero absoluto. Isso ajudou a combinar mais átomos em moléculas.
Em seguida, eles envolveram essas moléculas em uma superfície plana de modo que só pudessem se mover em duas dimensões, o que as ajudou a permanecer estáveis por mais tempo. O resultado final é um condensado molecular de Bose-Einstein bidimensional de vários milhares de moléculas com a mesma orientação e frequência de vibração. Isso, de acordo com os cientistas, pode ser usado para uma variedade de aplicações quânticas.
Este é um ponto de partida absolutamente perfeito, diz Chen Chin. Por exemplo, se você deseja construir sistemas quânticos para armazenar informações, você precisa começar do zero antes de formatar e armazenar essas informações.
2021-04-29 19:38:47
Autor: Vitalii Babkin