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Físicos japoneses e americanos usaram átomos cerca de 3 bilhões de vezes mais frios que o espaço interestelar para abrir um portal para um reino inexplorado do magnetismo quântico.
“A menos que uma civilização alienígena esteja fazendo experimentos como esses agora, sempre que esse experimento estiver sendo executado na Universidade de Kyoto, estará produzindo os férmions mais frios do universo”, disse Kaden Hazzard , da Rice University, autor da teoria correspondente de um estudo publicado hoje na Nature Physics . “ Os férmions não são partículas raras. Eles incluem coisas como elétrons e são um dos dois tipos de partículas de que toda a matéria é feita.”
Uma equipe de Kyoto liderada pelo autor do estudo Yoshiro Takahashi usou lasers para resfriar seus férmions, átomos de itérbio, dentro de cerca de um bilionésimo de grau do zero absoluto, a temperatura inatingível onde todo o movimento para. Isso é cerca de 3 bilhões de vezes mais frio que o espaço interestelar, que ainda é aquecido pelo brilho do Big Bang.
“A recompensa de ficar tão frio é que a física realmente muda”, disse Hazzard. “A física começa a se tornar mais mecânica quântica e permite que você veja novos fenômenos.”
Os átomos estão sujeitos às leis da dinâmica quântica, assim como elétrons e fótons, mas seus comportamentos quânticos só se tornam evidentes quando são resfriados dentro de uma fração de grau do zero absoluto. Os físicos usaram o resfriamento a laser para estudar as propriedades quânticas de átomos ultrafrios por mais de um quarto de século. Os lasers são usados tanto para resfriar os átomos quanto para restringir seus movimentos a redes ópticas , canais de luz 1D, 2D ou 3D que podem servir como simuladores quânticos capazes de resolver problemas complexos além do alcance dos computadores convencionais.
O laboratório de Takahashi usou treliças ópticas para simular um modelo de Hubbard , um modelo quântico muito usado criado em 1963 pelo físico teórico John Hubbard . Os físicos usam modelos de Hubbard para investigar o comportamento magnético e supercondutor de materiais, especialmente aqueles em que as interações entre os elétrons produzem um comportamento coletivo , um pouco como as interações coletivas de torcedores de esportes que torcem pela “onda” em estádios lotados.
FONTES:
https://news.rice.edu/news/2022/sun-matter-about-3-billion-times-colder-deep-space
https://www.space.com/coldest-matter-in-universe-created-in-lab
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