Uma equipe de físicos nos Estados Unidos criou formas exóticas de matéria que não existem em condições normais. Eles fizeram isso simplesmente alterando um campo magnético ao longo do tempo.
O trabalho, liderado pelo professor do Departamento de Física da Cal Poly, Ian Powell, e pelo estudante pesquisador Louis Buchalter, foi publicado na Physical Review B. O artigo deles é intitulado "Flux-Switching Floquet Engineering."
Como o tempo se torna uma ferramenta para construir nova matéria
Powell e Buchalter estudaram como a matéria se comporta em escalas extremamente pequenas, incluindo átomos, elétrons e fótons. Eles descobriram que, quando campos magnéticos são alterados de forma controlada e dependente do tempo, podem gerar estados quânticos que não têm contrapartida estática. Em outras palavras, esses estados não existem em materiais que permanecem inalterados ao longo do tempo.
"A ideia central é que propriedades quânticas úteis podem depender não apenas do que um material é, mas de como ele é impulsionado no tempo", disse Powell. "No nosso caso, mostramos que alterar periodicamente um campo magnético pode produzir fases quânticas impulsionadas sem contrapartida estática."
Por que isso é importante para a computação quântica
Ao cronometrar cuidadosamente como os campos magnéticos são aplicados, os cientistas podem projetar sistemas quânticos com propriedades mais estáveis e menos vulneráveis a ruídos ou imperfeições. Essas interrupções são um grande desafio na tecnologia quântica, muitas vezes levando a erros em cálculos ou no desempenho do sistema.
Powell observou que a relevância industrial mais direta do estudo é para a computação quântica e a simulação quântica, em vez de um setor de uso final específico neste estágio. Qualquer impacto eventual em áreas como produtos farmacêuticos, finanças, manufatura ou aeroespacial provavelmente seria indireto, contribuindo para o desenvolvimento de longo prazo de melhores tecnologias quânticas.
As descobertas sugerem novas maneiras de criar e estudar esses estados quânticos incomuns em ambientes controlados, como experimentos com átomos ultrafrios. Para avançar em direção ao uso industrial, os próximos passos seriam a validação experimental.
Esse avanço sugere que o futuro da tecnologia quântica pode depender não apenas de quais materiais são feitos, mas de como eles são manipulados no tempo.
