O que é uma miragem quântica?

Hoje, os tocadores de MP3 menores que um livro de correspondências podem armazenar dois gigabytes de informação - espaço suficiente para cerca de 500 músicas. No que diz respeito às capacidades, potência, velocidade e eficiência energética que são possíveis de transportar para um telefone celular ou laptop, um fenômeno chamado miragem quântica indica que a superfície pode ter sido arranhada até agora. Essencialmente, a miragem quântica é um fenômeno que sugere que os dados podem ser transferidos sem fios convencionais.

Em 1993, os cientistas da IBM descobriram o conceito de miragem quântica. Essa descoberta pode ser considerada um ponto de virada na história da nanotecnologia, mesmo quando os circuitos integrados atingem seu limite na miniaturização. Tão avançada quanto essa tecnologia se tornou, depende de algo inventado no século XIX - fios. Eventualmente, os fios se tornam muito pequenos para o fluxo eficiente de elétrons e a conexão fracassa.

Esses cientistas da IBM acreditam que a miragem quântica pode levar à criação de circuitos em escala atômica . Em vez de fluir através dos fios, as informações nesse circuito atômico provocam uma onda no mar de elétrons.

Uma equipe da IBM, liderada por Don Eigler, montou um experimento para demonstrar a miragem quântica em ação. Usando um microscópio de varredura e tunelamento, eles montaram uma elipse de diâmetro 5.000 vezes menor que a de um cabelo humano. A elipse foi formada por um colar de 36 átomos de cobalto na superfície de um cristal de cobre resfriado a quatro graus acima do zero absoluto.

Eles usaram uma elipse porque, como uma forma geométrica, possui os chamados pontos de foco em cada extremidade do seu eixo longo. Se você desenhar uma linha de um ponto de foco para qualquer ponto da elipse, depois para o ponto de foco oposto, a distância será sempre a mesma.

Eles usaram cobre porque não é magnético e os átomos de cobalto são magnéticos. Eles colocam o cobre em um congelamento intenso, porque quando está frio, os elétrons do cobre produzem uma ressonância chamada efeito Kondo quando um átomo de cobalto entra em contato com eles. O efeito Kondo é a noção de que a resistência elétrica diverge quando a temperatura está próxima de 0 Kelvin.

A elipse dos átomos de cobalto formava um curral contendo elétrons do cristal de cobre. Como esperado, quando os cientistas da IBM usaram o microscópio de varredura e tunelamento para posicionar um átomo na elipse, eles viram o efeito Kondo. Porém, quando eles moveram o átomo de cobalto para um dos pontos de foco na elipse, o efeito Kondo apareceu no outro ponto de foco.

Em essência, a ressonância criada pelo átomo de cobalto magnético interagindo com os elétrons de cobre não magnéticos gerou uma onda através dos elétrons contidos no colar de cobalto para o outro ponto de foco. Tudo isso apesar do fato de que um átomo não estava lá. Os cientistas apelidaram esse efeito de miragem quântica.

Os cientistas da IBM teorizam que a miragem quântica pode ser operada de maneira semelhante ao foco da luz nas lentes ou do som com refletores parabólicos. Mas a tecnologia ainda tem um longo caminho a percorrer. Juntar um colar de átomos com um microscópio de varredura e tunelamento leva muito tempo e energia. Mas se o processo puder ser acelerado e refinado, imagine, um dia as pessoas poderão armazenar 10.000 músicas em um MP3 player microscópico implantado no ouvido interno. Por que não? Com fenômenos como miragem quântica existentes no universo, tudo é possível.