Trabalho revolucionário na física quântica realiza “sonho de cientistas”

Técnica para isolar e aprisionar um átomo neutro veloz permitiu também fotografar um único átomo pela primeira vez.

taniager

27 Setembro 2010 | 12h26

Fotografia de um único átomo. Crédito: cortesia da Universidade de Otago.

Fotografia de um único átomo. Crédito: cortesia da Universidade de Otago.

Cientistas desenvolveram uma técnica para isolar e aprisionar um átomo neutro veloz de forma consistente, além de ver e fotografar este átomo pela primeira vez. Este avanço é de grande significado para a física. A armadilha para átomo de rubídio 85 é o resultado de um projeto de três anos de investigação. O resultado do trabalho revolucionário foi publicado na revista Nature Physics hoje.

A equipe de quatro pesquisadores do departamento de física da Universidade de Otago,Nova Zelândia, liderada pelo físico Dr. Mikkel F. Andersen, usou tecnologia de resfriamento a laser para diminuir drasticamente a velocidade de um grupo de 85 átomos de rubídio.  Um feixe de laser, ou “pinças ópticas”, foi então empregado para isolar e manter um átomo – ao ponto em que ele poderia ser fotografado através de um microscópio. 

Os pesquisadores provaram que eles poderiam produzir átomos individuais aprisionados de modo confiável e consistente – um passo importante para a construção de computadores ultrarrápidos de lógica quântica de última geração – estes computadores aproveitam o potencial dos átomos para executar tarefas de processamento de informações complexas. 

Andersen argumenta que ao contrário de computadores convencionais de silício, que geralmente executam uma tarefa por vez, os computadores quânticos têm o potencial para realizar numerosos cálculos longos e difíceis simultaneamente; eles também têm o potencial para quebrar códigos secretos que normalmente seriam vistos como muito complexos. 

O método, segundo Andersen, fornece uma maneira para enviar os átomos necessários para construir computadores quânticos. Com ele é possível obter um conjunto de dez átomos capturados ou aprisionados ao mesmo tempo. “O que nós fizemos move a fronteira do que os cientistas podem fazer e nos dá controle determinístico sobre os menores blocos de construção do nosso mundo”, diz Andersen. 

Os cientistas estão dando continuidade ao trabalho para gerar um “estado de entrelaçamento” entre os átomos, uma espécie de romance atômico que persiste à distância. “Nós precisamos gerar a comunicação entre os átomos onde eles possam sentir uns aos outros, para que quando eles estejam separados fiquem enredados e não se esqueçam dos outros, mesmo à distância. Esta é a propriedade que um computador quântico usa para executar tarefas simultâneas”, diz Andersen.

Veja também:
Físicos desenvolvem método eficiente para criar “tornados quânticos”
“Encontrada” maneira de conduzir primeiro teste da teoria das cordas
Movimento de elétrons em um átomo é medido em tempo real
Nuvem de átomos resfriados torna campos de microondas visíveis
Versão simples do “Gato de Schrodinger” é criada por cientistas
Físicos captam imagens de spins de elétrons em plena ação