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Cientistas registram saltos quânticos de som em tempo real pela primeira vez
Pesquisa da Universidade de Stanford observa transições de energia em fônons e viabiliza novos avanços na computação quântica
Cientistas da Universidade de Stanford registraram pela primeira vez saltos quânticos de som em tempo real, abrindo novas possibilidades para avanços na computação quântica e tecnologias acústicas.
Pela primeira vez na história, cientistas registraram saltos quânticos de som em tempo real. Liderado por pesquisadores da Universidade de Stanford, o experimento completa um ciclo de explorações científicas que começou há mais de um século. A descoberta, publicada na revista Science, confirma que objetos vibrantes podem exibir comportamento quântico, abrindo caminho para novas tecnologias.
A transição de energia em escala quântica havia sido demonstrada em íons aprisionados em 1986 e em fótons de luz em 2007. No caso do som, a unidade quântica denominada fônon representa a movimentação coletiva de um conjunto de átomos, cuja energia vibracional decai em etapas discretas em vez de um enfraquecimento contínuo.
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Como funciona o dispositivo do experimento?
O teste utilizou um ressonador mecânico microscópico produzido com técnicas de fabricação de chips. A estrutura atua de maneira análoga a um diapasão em miniatura e sustenta vibrações por dois milissegundos, intervalo suficiente para a realização de centenas de leituras que identificam a passagem do estado de energia 1 para 0.
Como o sinal quântico foi detectado?
Os pesquisadores Takuma Makihara e Erik Szakiel integraram o ressonador a um qubit supercondutor, circuito elétrico capaz de armazenar dados quânticos e monitorar a oscilação sem danificar o sistema. O mecanismo verifica o estado energético do fônon ao longo do período de vibração para registrar o momento exato da transição.
O líder da pesquisa, Amir Safavi-Naeini, afirmou que a comprovação do comportamento quântico em corpos vibrantes estabelece a base necessária para operações em processamento e sensoriamento avançados.
Quais são as aplicações práticas da tecnologia?
A detecção das transições sonoras permite mitigar falhas causadas pela instabilidade de estados quânticos durante cálculos complexos. Além da correção de erros em computadores quânticos, a equipe estabeleceu parceria com o laboratório do físico Michael Roukes, no Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), para aplicar a plataforma na identificação de proteínas celulares e no aprimoramento de dispositivos que utilizam ondas acústicas, como telefones celulares.
Texto gerado com ajuda de Inteligência Artificial e editado pelo nosso time de jornalistas.
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