Supercorrentes aceleradas dão aos cientistas acesso à “luz proibida”. | Resumo.


Uma equipe de pesquisadores americanos acessou as emissões de luz proibidas que um dia poderiam ajudar a avançar nas tecnologias quânticas.

Para fazer sua descoberta, os cientistas direcionaram trilhões de pulsos de luz a cada segundo em direção a pares de elétrons (chamados pares de Cooper) que estavam fluindo através de um supercondutor a uma temperatura extremamente baixa. Isso fez com que os pares de elétrons nas "supercorrentes" (uma corrente elétrica que se move sem perda de energia) acelerassem. Quando examinada, a luz emitida pelos pares de elétrons acelerados tinha o dobro da frequência da luz pulsada recebida, denominada "emissões de luz de segundo harmônico".

"Essas emissões do segundo harmônico (terahertz) são proibidas em supercondutores", explicou Jigang Wang, professor de física e astronomia da Iowa State University, em comunicado"Isso é contra a sabedoria convencional."

Descrita em um artigo publicado na Physical Review Letters, a técnica pioneira também desvendou outro fenômeno.

"A luz proibida nos dá acesso a uma classe exótica de fenômenos quânticos - que é a energia e as partículas em pequena escala de átomos - chamadas de precessões proibidas de pseudo-rotação de Anderson", Ilias Perakis, co-autor e professor da Universidade do Alabama em Birmingham, explicou.

Nomeados após o falecido ganhador do Prêmio Nobel Philip W. Anderson , os pseudo-spins de Anderson foram propostos para descrever o estado supercondutor. Neste experimento mais recente, a precessão desses pseudo-spins retorcidos quebrou a simetria do sistema de elétrons no supercondutor de nióbio e estanho, permitindo assim que a luz "proibida" fosse emitida.

A procissão (extrema direita) dos pseudo-spins de Anderson quebrou a simetria do sistema e levou à emissão de "luz proibida". Jigang Wang / Universidade Estadual de Iowa

"A determinação e o entendimento da quebra de simetria em estados supercondutores é uma nova fronteira tanto na descoberta fundamental da matéria quântica quanto na ciência prática da informação quântica", disse Wang. "Isso será útil no desenvolvimento de futuras estratégias de computação quântica e eletrônica com altas velocidades e baixo consumo de energia".

"Encontrar maneiras de controlar, acessar e manipular as características especiais do mundo quântico e conectá-las a problemas do mundo real é um grande impulso científico nos dias de hoje", acrescentou Perakis.

Wang e Perakis estarão entre muitos pesquisadores nos próximos anos se aprofundando no mundo exótico e mágico do quantum.









Com a Informação Ifscience.

 
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