Cientistas anunciam uma descoberta que pode revolucionar a tecnologia quântica: um novo estado da matéria chamado “caos controlado”. Imagine poder manipular o comportamento dos elétrons de forma precisa! Essa façanha foi alcançada por pesquisadores do Laboratório Nacional de Brookhaven (BNL), nos EUA.
O estudo, publicado na revista Physical Review Letters, detalha a descoberta em um composto magnético específico, o Sr₃CuIrO₆. Esse material já era conhecido por apresentar uma fase peculiar, apelidada de “meio fogo, meio gelo”. Mas agora, os cientistas foram além e identificaram a fase oposta: “meio gelo, meio fogo”.
Mas o que significam esses nomes curiosos? A chave para entender está na “frustração magnética”, um fenômeno que ocorre quando as partículas vizinhas interagem de forma a gerar estados instáveis. É como um quebra-cabeça onde as peças não se encaixam perfeitamente, e a menor mudança pode causar uma reação em cadeia.
No estado “meio fogo, meio gelo”, os elétrons do cobre se comportam de maneira caótica, como chamas tremulantes, enquanto os elétrons do irídio se organizam, formando uma estrutura magnética estável. A inversão desse estado parecia impossível, mas os cientistas mostraram que, sob condições específicas de temperatura, o sistema se reorganiza.
A grande diferença entre os dois estados está na organização dos elétrons. No estado original, o cobre é caótico e o irídio é estável. No estado inverso, os papéis se invertem: o cobre se torna ordenado e o irídio se comporta de forma caótica. Essa capacidade de controlar a organização dos elétrons é o que torna a descoberta tão interessante.
Essa manipulação precisa das transições entre os estados pode ter aplicações incríveis em tecnologia quântica. Por exemplo, pode ser usada na criação de qubits ajustáveis, que são os blocos de construção fundamentais para a computação quântica. Os materiais magnéticos já apresentam diversas configurações, e essa nova fase reversível abre um leque de possibilidades.
A descoberta da fase “meio gelo, meio fogo” é um passo importante nessa direção. Os pesquisadores observaram que, em uma faixa estreita de temperatura, ocorre uma transição espontânea entre os dois estados. Isso significa que é possível controlar as mudanças de fase de forma rigorosa, tornando o material mais útil para aplicações tecnológicas.
Ainda há muito a ser explorado, e os pesquisadores planejam investigar se esse fenômeno ocorre em outros sistemas, especialmente aqueles com interações complexas. Segundo Weiguo Yin, físico do BNL, encontrar novos estados com propriedades físicas diferentes e entender como controlar as transições entre eles é fundamental para o avanço da física da matéria condensada e da ciência dos materiais.
Alexei Tsvelik, também do BNL e parceiro de Yin na pesquisa, acredita que as novas descobertas podem abrir uma nova porta para entender e controlar fases e transições de fase em certos materiais.
