Um comportamento incomum observado no material ditelureto de urânio (UTe2) pode ajudar a superar desafios no avanço rumo aos computadores quânticos.
Pesquisadores do Laboratório Macroscopic Quantum Matter Group da University College Cork (UCC), no Reino Unido, descobriram propriedades únicas, que permitem que os elétrons fluam livremente sem resistência ao longo de uma espécie de toboágua quântico.
O molho secreto, dizem os pesquisadores, envolve elétrons se unindo em pares para formar um fluido especial. UTe2 é especial, pois algumas duplas de elétrons agem de forma diferente, formando uma estrutura cristalina chamada onda de densidade de pares dentro do fluido. Este tipo de pareamento de elétrons foi observado pela primeira vez em 2016, mas permanece pouco compreendido.
E isso parece ser um grande negócio.
“O que é empolgante é que o UTe2 parece ser um tipo totalmente novo de supercondutor”, disse Joe Carroll, pesquisador do UCC PhD, no artigo que documentou a descoberta. “Os físicos têm procurado por algo assim há décadas.”
A equipe por trás da descoberta está esperançosa que aprender mais sobre o UTe2 os ajudará a entender melhor e analisar outros materiais supercondutores. Isso poderia ser um grande benefício para a ciência, particularmente na medicina, onde os supercondutores são usados para vários dispositivos médicos, como scanners de ressonância magnética.
Ao desvendar ainda mais alguns dos mistérios desses materiais, poderíamos ver novas e melhoradas tecnologias médicas desenvolvidas.
UTe2 parece ser um novo tipo de supercondutor. Os pares de elétrons têm momento angular intrínseco, o que significa que eles giram à medida que se emparelham. Se confirmado, isso tornaria o UTe2 o primeiro material descoberto contendo uma onda de densidade de par de elétrons com essa propriedade.
Por que devemos nos importar com a dança subatômica acontecendo dentro deste material maravilhoso? Bem, porque as propriedades do UTe2 são relevantes para o desenvolvimento de computadores quânticos mais poderosos.
Computadores quânticos usam bits quânticos (qubits) para armazenar informações. No entanto, os qubits são delicados e perdem seu estado quântico facilmente, limitando o tempo computacional. O UTe2 pode permitir um tipo de computação quântica em que os qubits podem manter seu estado indefinidamente durante os cálculos. Isso poderia abrir caminho para computadores quânticos mais estáveis e práticos.
Em outras palavras: sem esses estados quânticos efêmeros, será possível desenvolver computadores quânticos confiáveis que duram tempo suficiente para serem úteis em nosso dia a dia.
As descobertas dos pesquisadores marcam um passo incremental em direção ao objetivo de longo prazo de construir computadores quânticos avançados.
Embora sejam necessárias mais pesquisas, o trabalho da equipe da UCC fornece informações valiosas sobre as propriedades supercondutoras fundamentais da UTe2. Mais amplamente, materiais como o UTe2 são importantes para entender como os efeitos quânticos podem ser aproveitados para aplicações de computação.
A computação em alta velocidade pode estar a um passo da realidade — um passo longo, é verdade — mas não há necessidade de se preocupar com esses físicos hackeando a sua carteira Bitcoin.
*Traduzido por Gustavo Martins com autorização do Decrypt.
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