Salto Quântico: Transição de Fase Superradiante Observada, Revolucionando a Tecnologia Quântica

Previsão de Décadas Confirmada

Pesquisadores da Universidade Rice alcançaram um feito inovador, observando diretamente uma transição de fase superradiante (TFSR). Este fenômeno quântico, previsto há mais de meio século, possui um imenso potencial para computação, comunicação e detecção quânticas.

A TFSR envolve dois grupos de partículas quânticas flutuando coletivamente, formando um novo estado da matéria sem gatilhos externos. As descobertas da equipe foram publicadas na Science Advances.

Superando Barreiras Teóricas

A descoberta foi feita em um cristal de érbio, ferro e oxigênio, resfriado a -260,9 graus Celsius e exposto a um campo magnético de 7 teslas. Os pesquisadores contornaram a limitação do "teorema de não-go" criando uma versão magnônica da TFSR no cristal magnético.

Dasom Kim, estudante de doutorado da Rice, explicou que eles perceberam a transição acoplando as flutuações de spin dos íons de ferro e érbio. Os mágnons dos íons de ferro imitam as flutuações do vácuo, enquanto os spins dos íons de érbio representam as flutuações da matéria.

Revolução da Tecnologia Quântica

A equipe observou as assinaturas da TFSR usando técnicas espectroscópicas avançadas. Os pesquisadores estão entusiasmados com as implicações para a tecnologia quântica.

Kim observou que o sistema estabiliza os estados quânticos comprimidos perto do ponto crítico quântico da transição, melhorando a precisão da medição. Este avanço pode revolucionar os sensores quânticos e as tecnologias de computação, melhorando sua fidelidade, sensibilidade e desempenho.

Junichiro Kono, o autor correspondente do estudo, afirmou que este avanço estabelece uma nova estrutura para entender e explorar as interações quânticas intrínsecas dentro dos materiais.