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Um feito inédito na física quântica
Curiosidade: cientistas italianos transformam luz em supersólido
Cientistas italianos fizeram história ao transformar partículas de luz em um supersólido, um estado exótico da matéria que combina propriedades de sólidos e líquidos. Publicado na revista Nature, o estudo liderado por pesquisadores do Instituto de Nanotecnologia de Lecce marca um avanço significativo no campo da física quântica e abre novas portas para aplicações tecnológicas.
O Que é um Supersólido?
Um supersólido é um estado da matéria que desafia as leis da física clássica. Ele exibe tanto a ordem estrutural de um sólido (com átomos organizados em um padrão cristalino) quanto a fluidez de um superfluido (que flui sem viscosidade). Esse estado só é possível em condições extremas, geralmente em temperaturas próximas ao zero absoluto, e é um dos exemplos mais fascinantes da física quântica.
Como a Luz se Torna um Supersólido
Os pesquisadores utilizaram polaritons, quasipartículas híbridas que combinam luz (fótons) e matéria (elétrons). Essas partículas foram condensadas em um guia de ondas de cristal fotônico, um dispositivo que atua como um "ímã" para sólidos. Ao manipular os polaritons, os cientistas observaram a formação de uma função de onda supersólida, onde as partículas se organizam em um padrão cristalino enquanto mantêm a capacidade de fluir sem resistência.
Segundo Iacopo Carusotto, coautor do estudo, "podemos imaginar o supersólido como um fluido composto de gotículas quânticas coerentes e cristalizadas, mas dispostas de forma que fluem sem perturbações".
Por Que Isso é Revolucionário?
Embora a supersolididade já tenha sido explorada em sistemas isolados e controlados em laboratório, esta é a primeira vez que o fenômeno foi observado em um sistema que não está completamente isolado. Isso abre caminho para explorar fases quânticas da matéria em ambientes mais práticos e acessíveis.
Implicações para a Tecnologia Quântica
A criação de um supersólido a partir de luz tem potencial para revolucionar diversas áreas, incluindo:
- Fotônica: Dispositivos que utilizam luz para processar informações podem se tornar mais eficientes e versáteis.
- Computação Neuromórfica: Sistemas que imitam o funcionamento do cérebro humano podem se beneficiar das propriedades únicas dos supersólidos.
- Sensores Quânticos: A supersolididade pode ser usada para desenvolver sensores de alta precisão, como gravímetros e giroscópios.
Dario Gerace, coautor e professor da Universidade de Pavia, destaca: "Essa abordagem permite investigar propriedades físicas de maneira controlada e explorar características únicas para novos dispositivos."
O Futuro da Pesquisa
Os cientistas agora estão focados em manipular o estado supersólido e explorar seu espectro de possibilidades. Isso inclui investigar como esse estado pode ser aplicado em dispositivos fotônicos e sistemas quânticos, trazendo a física quântica para mais perto de aplicações práticas no mundo real.
Fonte: https://www.nature.com/articles/s41586-025-08616-9