Cientistas alcançam ‘pureza quântica’ a temperatura ambiente, um salto para a tecnologia do futuro

Um dos maiores desafios da computação e da nanotecnologia acaba de ser superado. Em um feito notável, pesquisadores da Áustria e da Suíça conseguiram estabilizar objetos relativamente grandes, fazendo com que se comportem de acordo com as leis da física quântica. O mais impressionante é que eles alcançaram esse estado não em temperaturas próximas do zero absoluto, como é a norma, mas à temperatura ambiente. Esta descoberta representa um avanço gigante para o desenvolvimento de sensores e de computadores quânticos, abrindo caminho para que as propriedades do mundo quântico possam ser utilizadas em tecnologias cotidianas.

O experimento, liderado por Lorenzo Dania e sua equipe, envolveu a levitação de três nanoesferas de vidro em forma de torre com o auxílio de feixes de laser. Segundo Carlos Ballestero, um dos pesquisadores envolvidos, a grande inovação foi a utilização de uma nanopartícula levemente elíptica, que ao ser manipulada por um campo eletromagnético, começa a girar. O objetivo era “extrair energia desse movimento rotacional até que ele estivesse principalmente no estado fundamental quântico”. Com um sistema de espelhos e lasers, os cientistas conseguiram reduzir a energia de rotação da partícula, congelando seu movimento mesmo com a alta temperatura, um estado que eles definem como “pureza quântica”.

Do clássico ao quântico: entendendo o avanço

Na nossa vida diária, a física clássica domina. Pense em um pêndulo: ele pode oscilar com qualquer força, de forma contínua. Já no mundo quântico, as coisas são diferentes. As oscilações não são contínuas; existem apenas níveis mínimos de vibração, chamados “quanta de oscilação”. O nível mais baixo é o estado fundamental. Para que partículas maiores se comportem de maneira quântica, elas precisam ser levadas a esse estado, o que, até então, exigia resfriá-las a temperaturas extremamente baixas, próximas do zero absoluto. A grande inovação deste estudo foi conseguir esse comportamento quântico sem o resfriamento extremo, o que é um passo decisivo para a criação de tecnologias quânticas fora dos laboratórios especializados.

Glossário para o leitor leigo

Para entender melhor o que foi alcançado, é útil traduzir alguns termos técnicos. Quando o texto fala de mecânica quântica, refere-se à física que descreve o comportamento de partículas muito pequenas, como átomos, que seguem regras diferentes das leis que vemos no nosso dia a dia. Já a mecânica clássica é a física que rege objetos maiores, como uma bola ou um carro. Um estado quântico puro é uma condição em que um objeto se comporta exclusivamente de acordo com as leis quânticas, o que era um desafio enorme. Por fim, o estado fundamental é o nível de energia mais baixo que uma partícula pode ter, o que é crucial para observar os efeitos quânticos.

Este experimento, que permitiu o desenvolvimento de um estado “mais puro” em termos de física quântica sem a necessidade de resfriamento, marca um avanço notável na ciência. Ele prova que as propriedades quânticas podem ser manipuladas em ambientes mais acessíveis, abrindo um leque de possibilidades para a aplicação prática de tecnologias quânticas em áreas como a medicina, a segurança de dados e a computação. O feito demonstra que a fronteira entre o mundo clássico e o quântico pode estar mais próxima de ser superada, com implicações que ainda não podemos prever completamente.

Traduzido e adaptado de Site Inovação Tecnológica

Redação do Movimento PB [GME-GOO-12082025-0845-25F]