Cientistas vinculam 2 cristais do pace em um único sistema, pode ser útil para computação quântica

Pesquisadores conseguiram algo que está simplesmente fora de um filme de ficção científica. Pela primeira vez, eles ligaram grupos isolados de partículas – conhecidos como cristais do pace – em um único sistema em evolução que pode ser incrivelmente útil na computação quântica. Uma equipe de físicos, trabalhando em conjunto sob Samuli Autti da Lancaster College, acoplou com sucesso dois cristais do pace para criar um “sistema de dois estados”, também conhecido como “sistema de dois níveis”. Isso pode abrir um novo caminho para computadores quânticos que podem usar cristais de pace como qubits.

Cristais do pace, considerados praticamente impossíveis de criar até serem descoberto em 2016. Eles foram teorizados pela primeira vez pelo Prêmio Nobel Frank Wilczek em 2012. Esses cristais do pace foram observado interagindo pela primeira vez em 2020 pela mesma equipe da Universidade de Lancaster. No entanto, na época, ninguém teria pensado em ligar esses cristais de tal forma que eles pudessem ser usados ​​como qubits de Computação quântica.

Os cristais do pace são semelhantes aos cristais normais, como metais ou rochas, mas carregam uma propriedade especial. Em cristais normais, os átomos estão dispostos em uma estrutura de grade 3-d fixa. Nos cristais do pace, os átomos mostram padrões de movimento no pace que não podem ser facilmente explicados por um empurrão externo. Essas oscilações – chamadas de “tique-taque” – são bloqueadas em uma frequência common e specific.

A primary razão pela qual os físicos acreditavam que a criação de cristais do pace technology considerada impossível é porque seus átomos estão em um movimento perpétuo que parece desafiar as leis da física. No entanto, física quântica não apenas ajudaram a criar cristais do pace, mas os cientistas também mostraram que esses cristais têm o potencial de alimentar dispositivos úteis.

“Todo mundo sabe que as máquinas de movimento perpétuo são impossíveis. No entanto, na física quântica, o movimento perpétuo está bem desde que mantenhamos os olhos fechados. Ao nos esgueirarmos por essa rachadura, podemos fazer cristais do pace.” disse físico e primary autor Samuli Autti da Lancaster College, no Reino Unido.

Os cristais do pace foram observados pela primeira vez usando hélio-3, um isótopo raro de hélio com um nêutron ausente. A equipe resfriou o superfluido hélio-3 a -273,15 graus Celsius. Os pesquisadores então criaram dois cristais do pace dentro do superfluido e os colocaram em contato. Eles então observaram os dois cristais do pace interagindo.

Os pesquisadores publicaram suas descobertas na revista Comunicações da Natureza.