Por Cientistas da Universidade de Chicago anunciaram uma descoberta revolucionária no campo da química quântica avançada.
Agora, estão prevendo um fenômeno em que partículas que compartilham o mesmo estado quântico passam por reações coletivas que ocorrem em velocidades aceleradas.
Embora essa ocorrência tenha sido prevista pela teoria, sua observação em um ambiente de laboratório era inédita até agora.
Os resultados deste trabalho inovador foram divulgados na revista Nature Physics em 24 de julho, inaugurando assim um novo domínio de interesse científico.
Especificamente, os pesquisadores estão interessados nas reações químicas “potencializadas quanticamente”.
Eles podem ter aplicações abrangentes na química quântica, computação quântica e várias outras tecnologias avançadas.
Além disso, essa descoberta pode lançar luz sobre os princípios fundamentais que regem o universo.
Via UOL
Pesquisa química quântica avançada
Sob a liderança do Professor Cheng Chin, a pesquisa foi conduzida no Instituto James Franck e no Instituto Enrico Fermi.
A equipe se especializa em manipular partículas em temperaturas extremamente baixas, permitindo que essas partículas alcancem um estado quântico comum, revelando assim comportamentos e habilidades notáveis.
No decorrer dos experimentos, os cientistas resfriaram átomos de césio até que eles atingissem um estado quântico idêntico. Em seguida, eles observaram esses átomos reagindo para formar moléculas.
Uma característica intrigante da química quântica avançada é que, quando partículas estão em um estado compartilhado, as reações ocorrem de maneira coletiva, em contraste com as colisões individuais que ocorreriam em sistemas não quânticos.
Isso resulta em reações mais rápidas, especialmente quando um maior número de átomos está envolvido no sistema.
Uma descoberta adicional é que as moléculas resultantes mantêm o mesmo estado molecular, o que abre a possibilidade de criar moléculas direcionadas com estados específicos. Isso contrasta com a abordagem probabilística da química tradicional.
Quais seriam as implicações?
Via BBC
As implicações desse avanço são várias. Embora o experimento tenha se concentrado em moléculas simples de apenas dois átomos, a equipe tem planos para expandir suas investigações para lidar com moléculas mais complexas e maiores.
Por exemplo, seria possível aplicar moléculas nano na computação quântica, processando informações com uma velocidade nunca vista.
Além disso, os cientistas estão explorando a possibilidade de usar essas descobertas para realizar medições precisas das leis fundamentais.
Também conseguirão ver as interações quânticas, incluindo testes de princípios básicos do universo, como a violação de simetria.
À medida que os pesquisadores continuam a aprofundar sua compreensão da engenharia quântica e suas aplicações em moléculas mais complexas, a comunidade científica aguarda com expectativa mais desenvolvimentos inovadores nesse campo.
Os coautores deste estudo incluem Shu Nagata, um estudante de pós-graduação, Zhendong Zhang, que obteve um doutorado e agora está na Universidade de Stanford, e Kai-Xuan Yao, também com doutorado, agora afiliado à Citadel.
Avanços surpreendentes
A equipe da Universidade de Chicago alcançou um feito científico notável ao desvendar a química quântica avançada. Agora, os avanços na área serão ainda mais consideráveis.
Ao testemunhar partículas interagindo de forma coletivamente acelerada enquanto estão em um estado quântico, esta revelação tem o potencial de gerar transformações em diversas esferas da ciência e tecnologia.
A empolgação dos cientistas em relação às aplicações dessa inovação é evidente.
Um campo de interesse particular é a computação quântica, em que moléculas podem ser exploradas como qubits para executar cálculos exponencialmente mais rápidos em comparação aos dispositivos computacionais tradicionais.
Além disso, essa abordagem pode pavimentar o caminho para progressos substanciais no âmbito do processamento quântico de informações, desencadeando novas formas revolucionárias de manipular dados.
Outro ângulo valioso reside na aprofundada compreensão das leis fundamentais que regem o universo.
A habilidade de analisar reações químicas no contexto de um nível quântico coletivo pode desvendar insights cruciais sobre a natureza da matéria e as interações entre átomos.
Fonte: Hypescience
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