Pesquisadores da Universidade Politécnica da Califórnia acabam de demonstrar que é possível criar estados quânticos que não existem naturalmente na matéria estática. Ao manipular campos magnéticos de forma controlada e cíclica, cientistas conseguiram gerar propriedades quânticas nunca antes observadas, abrindo caminho para computadores quânticos mais estáveis e confiáveis.
O que os físicos conseguiram criar?
Durante séculos, os físicos estudaram como a matéria se comporta em seus níveis mais diminutos. Átomos, elétrons e fótons obedecem a regras que parecem imutáveis. Mas um novo estudo publicado na revista Physical Review B mostra que essas regras podem ser reescritas quando se introduz uma dimensão temporal.
Ian Powell, professor de física na instituição, e Louis Buchalter, seu aluno pesquisador, descobriram algo radical: ao variar um campo magnético de maneira periódica e controlada, é possível forçar a matéria a exibir comportamentos impossíveis em sistemas estáticos. “O conceito central é que propriedades quânticas úteis dependem não apenas do que um material é, mas de como ele é manipulado ao longo do tempo”, explica Powell.
A pesquisa, intitulada “Engenharia Floquet com Comutação de Fluxo”, revela que campos magnéticos periodicamente alternados produzem fases quânticas dirigidas sem equivalente em materiais imutáveis. Em outras palavras: a equipe criou formas de matéria que não existem na natureza.
Por que computadores quânticos precisam desse avanço?
O computador quântico é uma das grandes promessas da tecnologia moderna, capaz de processar dados complexos de forma radicalmente mais rápida que máquinas convencionais. Esse avanço é parte de uma corrida tecnológica que também envolve empresas como Google, que apostou bilhões em inteligência artificial avançada. Mas existe um obstáculo fundamental nos computadores quânticos: o ruído.
Quando sistemas quânticos são perturbados por interferências externas, mesmo minúsculas, seus cálculos entram em colapso. Essa fragilidade é o principal freio para levar computadores quânticos dos laboratórios para aplicações práticas em indústrias como farmacêutica, finanças e manufatura.
A descoberta de Powell e Buchalter oferece uma solução elegante. Ao usar variações magnéticas precisamente cronometradas, os pesquisadores conseguem construir sistemas quânticos com propriedades mais robustas e menos vulneráveis a perturbações. “Ao controlar cuidadosamente como os campos magnéticos são aplicados, é possível projetar sistemas quânticos que resistem melhor ao ruído”, afirma Powell.
Como os pesquisadores mapearam os novos estados quânticos
Além de criar novos estados de matéria, o trabalho identificou um padrão matemático que organiza esses sistemas de forma similar ao que ocorre em estruturas quânticas muito mais complexas. Isso significa que sistemas simples, quando conduzidos por condições variáveis, podem servir como ferramentas para explorar física quântica sofisticada.
A equipe mapeou com precisão como esses estados exóticos se formam, revelando uma estrutura clara no diagrama de fases topológicas do sistema. Essa visualização funciona como uma espécie de mapa, mostrando exatamente onde e como essas propriedades inusitadas emergem.
Quando esse avanço pode chegar a computadores reais?
Powell reconhece que o trabalho ainda está nos estágios iniciais de uma jornada mais longa. “A relevância industrial mais direta é para computação quântica e simulação quântica, ainda não para um setor específico”, comenta. “Qualquer impacto eventual em áreas como farmacêutica, finanças ou aeroespacial seria indireto, contribuindo para o desenvolvimento de tecnologias quânticas melhores a longo prazo.”
Os próximos passos são validação experimental e adaptação dessas descobertas para plataformas reais de dispositivos quânticos. Mas o salto conceitual já foi dado: agora os cientistas sabem que o tempo pode ser um aliado poderoso na criação de sistemas quânticos mais estáveis. A pergunta que fica é: quanto essa capacidade de projetar matéria sob medida vai acelerar a chegada dos computadores quânticos às nossas vidas?
Matéria original: https://www.sciencedaily.com/releases/2026/05/260504154014.htm
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