Simulador quântico em íons reproduziu o nascimento da matéria a partir do rompimento de cordas

Editado por: Svitlana Velhush

QUANTUM COMPUTER MADE PARTICLES FROM ENERGY there is a process in particle physics called string breaking. pull a quark and antiquark apart and the gluon field between them stretches like a rubber band. at some point the stored energy is enough to create a new pair of particles.

Image
Reply

Numa armadilha de íons, alguns átomos de repente geraram novas partículas — como se o próprio vazio tivesse começado a gerar matéria. Cientistas da Universidade Duke e do Instituto Quântico Conjunto da Universidade de Maryland fizeram um sistema quântico simular um processo que ocorre nas entranhas dos colisores e nos primeiros instantes após o Big Bang.

A equipe liderada por Christopher Monroe usou uma armadilha de vários íons para modelar a dinâmica do rompimento de cordas. Duas partículas fundamentais ligadas eram esticadas, acumulando energia, até que a ligação se rompia e novas partículas surgiam. O experimento está descrito num artigo publicado em 23 de setembro de 2026 na revista Nature Physics.

O estudo foi realizado em conjunto com colegas de Oxford, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, de Cornell e da KU Leuven. Esta já é a terceira demonstração independente do mesmo fenômeno em diferentes plataformas quânticas, mas a primeira — numa armadilha de íons, que é especialmente adequada para modelar interações fortes.

Imagine dois fios de borracha esticados entre dois pontos: quanto mais são esticados, mais energia se acumula no meio. Em determinado momento os fios se rompem, e toda a energia acumulada se transforma em novos fios e novos pontos. Foi exatamente assim que o sistema quântico reproduziu o nascimento da matéria a partir do «nada» — sem qualquer fonte externa de partículas.

Os resultados mostram que até dispositivos quânticos pequenos já são capazes de resolver problemas inacessíveis aos supercomputadores clássicos. Eles abrem caminho para a modelagem direta de processos que ocorreram nas primeiras frações de segundo após o Big Bang e que até hoje só são estudados em aceleradores gigantescos.

Segundo Monroe, tais simulações oferecem a melhor plataforma para estudar a formação da matéria, se não contarmos o próprio Big Bang. O trabalho foi realizado em equipamento quântico real e passou por revisão por pares numa revista de destaque.

Os computadores quânticos começam a tornar-se um instrumento da física fundamental, e não apenas da computação.

2 Visualizações

Fontes

  • Quantum Device Simulates Matter Popping into Existence

Comentários

Leia mais artigos sobre este tema:

Encontrou um erro ou imprecisão?Vamos considerar seus comentários assim que possível.