O que é a ‘luz proibida’, descoberta que pode revolucionar a física quântica

2020-05-27 18:00:22

Um tipo de luz "que não deveria existir" pode abrir as portas para um mundo ainda desconhecido.

Cientistas da Universidade Estadual de Iowa, nos Estados Unidos, afirmam ter descoberto uma forma de acessar propriedades únicas da física quântica ao usar ondas de luz em altas frequências para acelerar supercondutores (materiais que podem conduzir corrente elétrica sem resistência ou perda de energia).

Os pesquisadores do Laboratório Ames do Departamento de Energia dos Estados Unidos, que é associado à universidade, dizem que fizeram os primeiros experimentos para usar pulsos de luz em frequências de terahertz (trilhões de pulsos por segundo) para acelerar elétrons conhecidos como pares de Cooper.

De acordo com um estudo publicado na revista Physical Review Letters, após rastrear a luz emitida pelos pares de elétrons acelerados, eles encontraram "emissões de luz do segundo harmônico" ou luz com o dobro da frequência de entrada usada para acelerar os elétrons.

"Essas emissões do segundo harmônico deveriam ser proibidas (pelas leis da física tradicional) em supercondutores. Isso vai contra o saber convencional", disse Jigang Wang, principal autor do estudo.

A equipe disse que essa "luz proibida" é "uma descoberta fundamental para a matéria quântica".

Como eles descobriram a ‘luz proibida’?

De acordo com pesquisa publicada na Physical Review Letters, os cientistas usaram uma ferramenta chamada espectroscopia quântica de terahertz, que pode visualizar e direcionar o fluxo de elétrons.

A equipe empregou flashes de laser a uma taxa de trilhões de pulsos por segundo, o que ajuda a acelerar supercondutores e, portanto, acessar novos estados quânticos da matéria.

"A luz proibida nos dá acesso a uma classe exótica de fenômenos quânticos, isto é, energia e partículas de átomos em pequena escala", explicou Ilias Perakis, professor de física da Universidade do Alabama em Birmingham e um dos coautores do estudo.

Para que serve a ‘luz proibida’?

Segundo o estudo, os cientistas acreditam que as emissões de "luz proibida" poderiam ser aplicadas à fabricação de computadores quânticos de alta velocidade, bem como às comunicações e outras tecnologias.

"Encontrar maneiras de controlar, acessar e manipular os recursos especiais do mundo quântico e conectá-los a problemas do mundo real é um grande objetivo científico nos dias de hoje", disse Perakis.

Wang, por sua vez, afirmou que o estudo e o desenvolvimento de tecnologias associadas a essa descoberta permitirão altas velocidades e baixo consumo de energia em futuras estratégias de computação quântica e eletrônica.