Uma falha acidental abriu a porta para processadores quânticos acessíveis

Cientistas da Universidade de Nagoya descobriram a possibilidade de observar fenômenos quânticos à temperatura ambiente em condições normais, o que pode levar a um avanço na computação quântica. A descoberta foi motivada pela imperfeição da produção de materiais para experimentos, quando os defeitos eram mais importantes do que as matérias-primas de alta qualidade.

Fonte da imagem: Nagoya University Takenobu Lab

Na verdade, não há contradição nisso. Defeitos nas estruturas atômicas e cristalinas há muito tempo são o foco da pesquisa no estudo dos fenômenos quânticos. A descoberta dos cientistas japoneses cai completamente nessa estratégia, embora, neste caso, o elemento do acaso tenha levado a muitas observações interessantes.

Os pesquisadores estudaram o fenômeno da transferência de estado dos elétrons para fótons em uma camada de dissulfeto de tungstênio em um substrato de plástico. Para observar os processos, o material foi resfriado a uma temperatura de -193 ° C. Enquanto o resfriamento acontecia, descobriu-se que em algumas áreas do substrato, o fluxo de elétrons (corrente elétrica) poderia formar a chamada radiação de fótons circularmente polarizada em vale em temperaturas mais altas.

Esclareçamos que a direção do movimento dos elétrons, que é controlada pelo campo eletromagnético aplicado, é capaz de gerar polarização circular da luz em uma ou outra direção. Esta é na verdade a codificação da informação no estado dos fótons usando uma corrente para maior participação na computação quântica. Em defeitos de substrato, essa codificação tornou-se possível em temperaturas normais e sem o uso de campos magnéticos fortes.

Depois de descobrir o efeito, os cientistas estudaram propositalmente o fenômeno à temperatura ambiente em defeitos induzidos artificialmente. Eles curvaram especialmente os substratos e estudaram os processos nesses locais. Nessas áreas, as correntes elétricas sempre ocorreram na direção da deformação. Essas correntes, por sua vez, geravam luz polarizada em vale, e tudo isso acontecia à temperatura ambiente, e a direção da polarização era alterada com a simples aplicação de um campo elétrico.

Os materiais de pesquisa foram publicados na revista Advanced Materials. O trabalho futuro se concentrará na otimização da estrutura e do sistema para avançar ainda mais no caminho para a computação quântica.