Cientistas têm sucesso com sistema de íon único e gás atômico quântico

Criação bem sucedida de sistema abre caminho para novos tipos de experimentos, que necessitam do controle preciso de íons.

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19 Março 2010 | 00h45

Estudo de Cambridge dá um passo além em relação ao desenvolvimento do tão sonhado computador quântico.

Estudo de Cambridge dá um passo além em relação ao desenvolvimento do tão sonhado computador quântico.

Pesquisadores da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, conseguiram combinar pela primeira vez um único íon e um gás atômico quântico. A criação bem sucedida de um sistema como esse abre o caminho para novos tipos de experimento, que necessitam do controle preciso de íons para o desenvolvimento de pesquisas de nanotecnologia.

Nos últimos anos, gases quânticos e ultrafrios, conhecidos como condensados Bose-Einstein, e íons individuais confinados em armadilhas de campos eletromagnéticos foram utilizados para explorar uma vasta gama de problemas na física fundamental.  

No trabalho em questão, publicado na Nature, a equipe descreve a imersão de um íon individual confinado de itérbio em um condensado Bose-Einstein de átomos de rubídio neutros. De acordo com os pesquisadores, é possível controlar os dois sistemas independentemente e estudar suas interações. 

Além disso, o estudo revelou a ocorrência de um “resfriamento simpatético” do íon pelo condensado – um efeito que pode se mostrar útil em computadores quânticos – dispositivos que podem resolver certas tarefas computacionais muito mais rápido que qualquer computador existente se baseando nas leis da mecânica quântica. Processadores quânticos básicos já existem, mas ainda não superam os computadores normais mais rápidos.

Para fazer um computador quântico poderoso, cientistas precisam trabalhar com átomos individuais, como o de itérbio, confinados no vácuo. Contudo, eles precisam ser refrigerados para funcionarem adequadamente. Isso pode ser alcançado em partes com luz de laser, embora seja uma técnica complicada, cara e que interrompe o processo de computação.

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