No laboratório da Universidade Columbia, moléculas de sódio e césio, a temperaturas de bilionésimos de grau acima do zero absoluto, de repente deixaram de desaparecer em frações de segundo. Os cientistas liderados por Sebastian Will conseguiram que seu tempo de vida aumentasse mais de mil vezes — até um segundo inteiro e mais. Não se trata apenas de um recorde técnico, mas de uma mudança fundamental na física quântica.
Moléculas ultrafrias comuns colidem e reagem rapidamente, transformando-se em outras substâncias. Para evitar isso, os pesquisadores aplicaram um «cobertor» de micro-ondas: dois campos de micro-ondas criam ao redor de cada molécula uma camada protetora que as repele entre si a curta distância. Como resultado, a amostra permanece estável, e a temperatura cai até 36 nanokelvins — apenas alguns nanokelvins acima do ponto em que as moléculas devem formar um condensado de Bose-Einstein.
Essa estabilidade abre acesso a regimes em que os efeitos quânticos se manifestam de forma especialmente intensa. As moléculas possuem um forte momento dipolar, por isso suas interações atuam a grandes distâncias e podem ser ajustadas com precisão. Isso permite modelar materiais quânticos complexos que não podem ser criados de outras maneiras — de supercondutores a novas fases da matéria.
No cotidiano isso soa abstrato, mas são justamente plataformas como essas que estão na base dos futuros simuladores e sensores quânticos. Elas ajudarão a compreender como surgem os estados quânticos coletivos em substâncias reais e, possivelmente, levarão a novos materiais com propriedades incomuns — de supercondutores à temperatura ambiente a computadores quânticos de nova geração.
Agora que as moléculas vivem tempo suficiente, os experimentalistas podem observar sua auto-organização em gotas e até em estruturas semelhantes a cristais. O próximo passo é formar completamente o condensado molecular e estudar suas propriedades em regime de forte interação. Cada nova medição nos aproxima da compreensão do mundo quântico, onde as regras habituais deixam de funcionar.
