Publicado no Futurism
Os físicos da Caltech no Institute for Quantum Information and Matter descobriram o primeiro cristal líquido quântico 3D.
Isso seria um novo estado da matéria que eles esperam ter aplicações futuras em computação quântica. Além disso, os pesquisadores acreditam que essa descoberta pode ser apenas a “ponta do iceberg”.
As moléculas de cristal líquido padrão fluem livremente como se fossem um líquido, mas permanecem direcionalmente orientadas como um sólido. Os cristais líquidos podem ser feitos artificialmente, como os que existem em telas de dispositivos eletrônicos, ou encontrados na natureza, como os que podem ser encontrados em membranas celulares.
Os cristais líquidos quânticos foram descobertos pela primeira vez em 1999; suas moléculas comportam-se de modo semelhante como as de cristais líquidos regulares, mas os seus elétrons preferem se orientar ao longo de certos eixos.
Os elétrons dos cristais líquidos quânticos 3D exibem propriedades magnéticas diferentes, dependendo da direção que fluem ao longo de um determinado eixo. Em termos práticos, isso significa que eletrificados esses materiais transformam-se em ímãs, ou mudam a força ou a orientação de seu magnetismo.
APLICAÇÃO QUÂNTICA
A equipe de investigação espera que os cristais líquidos quânticos 3D avancem no campo da criação e design de chips para computadores mais eficientes, ajudando os cientistas da computação na exploração da direção que os elétrons giram.
A descoberta do cristal líquido quântico 3D poderia promover avanços na construção de computadores quânticos que irão descriptografar códigos e fazer outros cálculos em velocidades mais elevadas graças à natureza quântica das partículas.
Concluir um computador quântico é um desafio, porque os efeitos quânticos são delicados e passageiros. Eles podem ser alterados ou destruídos através de suas interações com os ambientes circundantes.
Esse problema pode ser solucionado por uma técnica que exige um material especial, chamado de supercondutor topológico, que é onde os cristais líquidos quânticos 3D entram.
“Da mesma forma que os cristais líquidos quânticos 2D foram propostos para serem os precursores dos supercondutores de alta temperatura, os cristais líquidos quânticos 3D poderiam ser os precursores dos supercondutores topológicos que procurávamos”, disse o professor assistente de física da Caltech David Hsieh, pesquisador principal do novo estudo em uma entrevista durante o comunicado de imprensa da Caltech.
“Ao invés de depender do acaso para encontrar supercondutores topológicos, agora podemos ter uma rota para racionalmente criá-los usando cristais quânticos líquidos quânticos 3D”, disse John Harter, que é o principal autor do novo estudo publicado na Science, na conferência de imprensa.
