Dispositivo Quântico Desacelera Reação Química Simulada em 100 bilhões de vezes
Cientistas da Universidade de Sydney realizaram uma façanha inovadora ao utilizar um computador quântico para observar e manipular um processo crucial de reação química, desacelerando-o por um fator surpreendente de 100 bilhões.
Desbloqueando Novas Fronteiras na Ciência e na Tecnologia
A pesquisa pioneira realizada por cientistas da Universidade de Sydney usando um computador quântico tem potencial transformador para campos como ciência dos materiais, design de medicamentos e coleta de energia solar, oferecendo percepções sobre processos fundamentais dentro das moléculas.
A compreensão desses processos pode abrir caminho para avanços no combate à poluição atmosférica, mitigação dos danos à camada de ozônio e outras aplicações que dependem de interações moleculares com a luz.
A equipe de pesquisa, liderada pela pesquisadora principal conjunta Vanessa Olaya Agudelo, realiza o feito sem precedentes de observar diretamente um fenômeno geométrico conhecido como “interseção cônica” na dinâmica química, um desafio que persiste desde a década de 1950.
Vencendo os Desafios da Escala de Tempo por Meio da Inovação Quântica
Para superar o obstáculo das escalas de tempo ultra-rápidas, os pesquisadores empregam engenhosamente um computador quântico de íons aprisionados, aplicando uma nova abordagem para desacelerar o processo por um fator surpreendente de 100 bilhões, estendendo efetivamente a escala de tempo de femtossegundos para milissegundos.
Essa técnica pioneira abre as portas para uma observação significativa e fornece percepções cruciais sobre a dinâmica de processos que antes estavam fora do alcance experimental direto.
O Dr. Christophe Valahu, outro autor principal, compara a conquista ao estudo dos padrões de vento em torno de uma asa de avião em um túnel de vento. Por meio dessa experimentação quântica, os pesquisadores mergulharam no reino da dinâmica da “fase geométrica”, que permaneceu indescritível devido à sua extrema velocidade.
Desvendando a Essência das Reações Fotoquímicas
A pesquisa inovadora tem implicações diretas em processos como a fotossíntese, em que ocorre uma transferência de energia extremamente rápida nas moléculas. Ao desacelerar esses processos no computador quântico, os pesquisadores descobriram características distintas associadas às interseções cônicas na fotoquímica.
Essa revelação lança luz sobre as marcas registradas dessas reações, anteriormente teorizadas, mas nunca observadas, aprimorando nossa compreensão da dinâmica molecular ultrarrápida.
Colaboração Sinérgica e Avanços Quânticos
A colaboração entre os teóricos da química e os físicos quânticos experimentais levou a essa conquista notável, em que a capacidade computacional das tecnologias quânticas é aproveitada para enfrentar um desafio de longa data na química.
O Professor Associado Ivan Kassal, coautor e líder da equipe de pesquisa, destaca o papel fundamental do computador quântico programável de última geração da Universidade, fornecido pelo Quantum Control Laboratory do Professor Michael Biercuk.
Essa conquista inovadora marca um avanço significativo tanto na pesquisa quântica quanto na química. Ele capacita os cientistas a observar e manipular processos antes inacessíveis, oferecendo uma compreensão profunda da dinâmica fundamental e suas aplicações em vários domínios científicos e tecnológicos.
Leia o Artigo Original: PHYS.
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