Cientistas conseguem gravar o som de um átomo

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Se um átomo é movimentado em um laboratório, ele faz um som? A resposta é sim, mesmo se esse for o som mais suave fisicamente possível, de acordo com cientistas.

Pesquisadores da Universidade de Columbia e da Universidade Chamers de Tecnologia da Suécia, disseram que, pela primeira vez, foi possível capturar o som que um único átomo faz quando ele se move em torno de um único “fônon”. Trata-se de uma conquista que poderia, eventualmente, ser usada como ciência básica para os novos dispositivos de computação quântica.

Som emitido, mas não escutado

Como nós aprendemos ainda no primário, em qualquer momento que algo se move ou vibra, ele faz um som. Os cientistas sabem agora que esse princípio se estende até os átomos.

“A amplitude do som ou a sua força são muito fracas”, disse Göran Johansson, um co-autor do estudo publicado recentemente na revista Science. “Basicamente, quando você move o átomo, ele cria um som, um fônon de cada vez, de acordo com a teoria. Trata-se do mais fraco som possível”.

No entanto, esse som produzido pelo átomo é tão suave, que ele não é audível. Assim, nem mesmo os pesquisadores não foram capazes de ouvi-lo realmente.

Em vez disso, utilizando um circuito semicondutor (semelhantes aos utilizados para fazer pequenos computadores quânticos), Johansson e a sua equipa criaram um átomo artificial (como os usados nas experiências quânticas) e o animaram.

Johansson disse que no chip havia uma série de “dedos” metálicos que capturavam e mediam as ondas acústicas realizadas pelas vibrações do átomo. “Elas podem ser detectadas com o uso de amplificadores de microondas de baixa temperatura. É a mesma tecnologia que usamos para ler bits quânticos supercondutores”, que são usadas em comunicações quânticas, disse ele.

No futuro

Mas, por que fazer isso? Por um lado, a equipe queria simplesmente ver se seria possível capturar o som mais suave de todos os tempos. Mas, por outro lado, eles também desejavam explorar a natureza quântica do som. Fótons (partículas de luz) sempre foram utilizadas em experimentos quânticos, mas eles são muito difíceis de manipular devido a sua alta velocidade.

“Em comparação com fótons, os fônons têm várias características marcantes. Sua velocidade de propagação é de cerca de 10 ^ 5 vezes menor, e o seu comprimento de onda em uma determinada frequência correspondente é mais curto”, afirmaram os pesquisadores à revista Science. “A velocidade lenta significa que os bits quânticos podem ser sincronizados muito mais rápido do que os fótons, permitindo que novos esquemas dinâmicos sejam usados para capturar e processar”.

Assim, em outras palavras, talvez o futuro das comunicações quânticas não está na luz quântica, mas no som quântico: “Você tem tempo para modificar o sinal quando se propaga”, disse Johansson.

Por enquanto, ele diz que está focado em realmente ouvir o fenômeno e demonstrar a sua natureza quântica. Johansson diz que, se ele repetir o sinal várias vezes, poderá ser possível realmente gravar o som em si, ao invés de simplesmente visualizar as suas ondas, uma vez que eles foram convertidos.

“Nós pensamos que esta seria uma boa pesquisa a movida pela curiosidade”, disse Johansson “É uma espécie de giro para ver o que acontece quando você substituir a luz com som.”

Fonte: TECMUNDO