Cientistas encontram material exótico que pode ser o “silício” da era quântica
Um estranho material que tem desafiado os cientistas há décadas pode ser o “silício” da era quântica, na medida em que pode abrir um novo caminho para os computadores quânticos e outros eletrônicos de última geração.
Físicos da Universidade de Michigan, nos EUA, descobriram e confirmaram várias propriedades do Hexaboreto de Samário. Eles afirmam que seus resultados também indicam como classificar o material, um mistério que tem sido investigado desde o final da década de 1960.
Os pesquisadores fornecem a primeira evidência direta de que o Hexaboreto de Samário, abreviado como SmB6, é um isolante topológico. Isolantes topológicos são, para os físicos, uma classe de sólidos que conduzem eletricidade como metais em toda a sua superfície, mas bloqueiam o fluxo da corrente como borrachas através do seu interior. Eles se comportam desta forma apesar de sua composição química ser a mesma em todas as suas partes.
Os cientistas também descobriram que a superfície do Hexaboreto de Samário detém elétrons Dinac raros, partículas com o potencial de ajudar os pesquisadores a superar um dos maiores obstáculos em computação quântica. Estas propriedades são particularmente atraentes para os cientistas porque o SmB6 é considerado um material fortemente correlacionado. Seus elétrons interagem mais de perto com os outros do que a maioria dos sólidos. Isto ajuda a manter no seu interior o comportamento de bloqueio de eletricidade.
Esta compreensão mais profunda do Hexaboreto de Samário levanta a possibilidade de que os engenheiros possam um dia recriar a rota do fluxo de corrente elétrica em computadores quânticos como fazem no silício na eletrônica convencional, explica Lu Li, professor assistente de física na Universidade de Michigan e coautor de um artigo sobre os resultados.
“Antes disso, ninguém havia encontrado elétrons de Dirac em um material de forte correlação”, afirma Li. “Nós pensamos que a forte correlação iria ‘machucá-los’, mas agora sabemos que isso não acontece. Embora eu não ache que este material seja a resposta, agora sabemos que esta combinação de propriedades é possível e podemos olhar para outros candidatos”.
A desvantagem do Hexaboreto de Samário é que os pesquisadores somente observaram esses comportamentos em temperaturas ultrafrias.
Os computadores quânticos usam partículas como os átomos ou elétrons para realizar tarefas de processamento e memória. Eles podem oferecer um aumento dramático no poder de computação devido à sua capacidade de realizar dezenas de cálculos ao mesmo tempo. Uma vez que eles conseguiriam lidar com os números de forma muito mais rápida do que os computadores convencionais, eles iriam melhorar muito a segurança do computador.
Mas embora essas aplicações sejam intrigantes, os pesquisadores estão mais entusiasmados com a ciência fundamental que eles descobriram. “Na ciência, você tem conceitos que lhe dizem que algo deve ser isto ou aquilo e quando é duas coisas ao mesmo tempo, isso é um sinal de que você encontrou algo interessante”, diz Jim Allen, professor emérito de física que estudou o Hexaboreto de Samário por 30 anos. [Phys]
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Fenômenos ocorrem à baixissimas temperaturas… Pequeno detalhe…