Com uma mão da computação quântica e do Google, cientistas afirmam ter criado um cristal do tempo, um material que consegue se reorganizar em diferentes configurações eternamente sem gastar um tostão de energia no processo.
Segundo artigo publicado em pré-print (ainda não revisado por outros cientistas), no dia 28 de julho, pesquisadores do Google e de algumas das principais universidades dos Estados Unidos, usaram o Sycamore, computador quântico do Google, para gerar o material.
Um cristal é um conjunto de átomos que estão organizados de modo a formar um padrão repetitivo. Diferente do que acontece em um líquido (em que as moléculas estão distribuídas de forma não uniforme), os elementos formam uma rede sequencial. A neve ou o grão de sal são dois bons exemplos.
No cristal do tempo, o padrão de repetição não acontece a uma determinada distância (como acontece nos outros cristais), mas a cada intervalo de tempo. É como se fosse um pêndulo se movendo de forma perpétua e sem gastar energia – indo de encontro com a segunda lei da termodinâmica.
O conceito do cristal do tempo foi proposto em 2012. A ideia veio da mente de Frank Wilczek, físico americano ganhador do Prêmio Nobel de Física (prêmio que não veio exatamente desse achado, mas pela descoberta da liberdade assintótica na teoria da interação forte).
Os cristais do tempo possuem uma constituição básica com alguns elementos. O primeiro deles é uma fila única de partículas que possuem suas próprias orientações magnéticas. Essa fileira fica presa em um ambiente com diversas configurações de energia, o que é conhecido como o “problema de muitos corpos”.
Sede do Google na Califórnia (Estados Unidos) - créditos: achinthamb/Shutterstock
Em um momento seguinte, essas partículas têm sua orientação invertida, criando uma espécie de versão espelhada de cada uma delas. Para finalizar a criação do cristal do tempo, um feixe de laser é aplicado fazendo com que o estado das partículas seja alterado novamente, mas sem recorrer ao uso da energia dessa fonte de luz.
O Sycamore foi essencial para que o cristal do tempo pudesse ser criados. O computador e seu chip com 20 qubits (unidade de partícula quântica controlável) foi o responsável por manter o ambiente necessário para que o novo estado da matéria pudesse ser identificado.
Possíveis aplicações
De acordo com os pesquisadores, ainda é muito cedo para falar sobre possíveis aplicações dos cristais do tempo em qualquer área do conhecimento. O experimento, ao menos por enquanto, serviu como uma demonstração da capacidade e potencial da computação quântica – que, embora já esteja entre nós há alguns anos, ainda está em desenvolvimento.
Contudo, de acordo com o físico Wilczek – o mesmo que propôs o conceito do cristal do tempo há quase 10 anos –, esse novo estado da matéria poderia ter aplicações em diversas áreas.
Seria possível, por exemplo, medir distâncias e a passagem do tempo com uma precisão muito maior. Além disso, o pesquisador também afirma que a descoberta poderia revolucionar áreas como a mineração, telecomunicações e até a exploração espacial.
ARTIGO arXiv: arxiv.org/abs/2107.13571
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