Pesquisadores deram um passo significativo no campo das tecnologias quânticas ao desenvolverem um método para "dividir" elétrons. Esse avanço pode acelerar o desenvolvimento de computadores quânticos topológicos, capazes de processar dados em níveis nunca antes imaginados. O estudo promete revolucionar a precisão e a velocidade no processamento de informações.
Embora os elétrons sejam historicamente considerados indivisíveis, em condições específicas de superposição quântica, eles podem exibir comportamentos que sugerem uma separação em duas partes. Essas chamadas "quase-partículas" ou "semi-elétrons" podem se tornar a base de dispositivos quânticos de próxima geração.
O estudo foi liderado pelo professor Andrew Mitchell, do University College Dublin, e pela doutora Sudeshna Sen, do Instituto Indiano de Tecnologia. Os resultados foram publicados na revista Physical Review Letters.
No universo das nanoteconologias, onde os componentes atingem escalas de nanômetros, as leis da mecânica quântica dominam. Os cientistas observaram como os elétrons passam por circuitos ultrafinos, um de cada vez. Esse fenômeno pode levar ao desenvolvimento de dispositivos inovadores, como os transistores de único elétron.
Circuitos em escala nanométrica permitem que os elétrons sigam dois caminhos possíveis, criando um fenômeno conhecido como interferência quântica. Este efeito é semelhante ao observado no famoso experimento das fendas de Young, onde os elétrons, ao passarem por duas fendas, criam padrões de interferência típicos de ondas.
De acordo com o professor Mitchell, em condições específicas, os elétrons podem interagir de maneira destrutiva, alterando o padrão de interferência quântica. Isso faz com que pareçam "divididos" em duas partes.
Essa descoberta aproxima os cientistas da criação dos férmions de Majorana, partículas teorizadas em 1937, mas nunca isoladas experimentalmente. Essas partículas são essenciais para o desenvolvimento de computadores quânticos topológicos, que utilizam efeitos de interferência quântica para realizar cálculos complexos.
A aplicação dos "semi-elétrons" em nanoteconologias pode aumentar drasticamente a eficiência e a estabilidade dos computadores quânticos. Esse avanço marca um passo crucial para trazer os princípios da mecânica quântica para tecnologias do dia a dia.
"Estamos à beira de uma nova era no processamento de dados e nos cálculos computacionais," afirmam os autores do estudo, ressaltando a importância dessa descoberta para a ciência e a tecnologia.