“Somos capazes de ver átomos individuais nessas nuvens interessantes de átomos e o que eles estão fazendo em relação uns aos outros, o que é lindo”, diz Martin Zwierlein, professor de física Thomas A. Frank no MIT. Em uma conquista inovadora, cientistas do MIT nos EUA capturaram com sucesso as primeiras imagens de átomos individuais interagindo livremente no espaço. Este marco revela os efeitos quânticos indescritíveis que governam seu comportamento, confirmando décadas de previsões teóricas.
Os pesquisadores desenvolveram uma técnica única para prender brevemente os átomos usando uma rede de luz. Isso permitiu que eles fotografassem interações nunca antes vistas entre bósons e férmions. As imagens mostram bósons se agrupando em formações semelhantes a ondas e férmions formando pares, mecanismos ligados à supercondutividade.
Publicadas na Physical Review Letters em 5 de maio de 2025, essas descobertas fornecem uma nova e poderosa maneira de observar fenômenos quânticos no espaço real. A técnica de microscopia com resolução atômica da equipe envolve encurralar átomos em uma armadilha de feixe de laser, depois congelá-los com uma rede de luz antes de iluminar e capturar suas posições.
A equipe conseguiu obter imagens de nuvens de diferentes átomos, capturando bósons se agrupando em ondas e férmions se emparelhando. Esse emparelhamento é um processo fundamental envolvido na supercondutividade. No futuro, a equipe aplicará sua técnica de imagem para visualizar fenômenos mais exóticos e menos compreendidos, como a “física quântica de Hall”.