Cientistas conseguem gravar o som de um átomo

Pesquisadores da Universidade de
Columbia e da Universidade
Chamers de Tecnologia da Suécia
capturaram o ruído, mesmo ele
sendo inaudível para os humanos.

Se um átomo é movimentado em um laboratório, ele faz um som? A resposta é sim, mesmo se esse for o som mais suave fisicamente possível, de acordo com cientistas.

Pesquisadores da Universidade de
Columbia e da Universidade
Chamers de Tecnologia da Suécia,
disseram que, pela primeira vez, foi possível capturar o som que um único átomo faz quando ele se move em torno de um único “fônon”.

Trata-se de uma conquista que
poderia, eventualmente, ser usada como ciência básica para os novos dispositivos de computação
quântica.

Som emitido, mas não escutado
Como nós aprendemos ainda no
primário, em qualquer momento que algo se move ou vibra, ele faz um som. Os cientistas sabem agora que esse princípio se estende até os átomos.
“A amplitude do som ou a sua força são muito fracas”, disse Göran Johansson, um co-autor do estudo publicado recentemente na revista Science. "Basicamente, quando você move o átomo, ele cria um som, um fônon de cada vez, de acordo com a teoria. Trata-se do mais fraco som possível”.

No entanto, esse som produzido pelo átomo é tão suave, que ele não é audível. Assim, nem mesmo os pesquisadores não foram capazes de
ouvi-lo realmente.
Em vez disso, utilizando um circuito semicondutor (semelhantes aos
utilizados para fazer pequenos
computadores quânticos), Johansson e a sua equipa criaram um átomo artificial (como os usados nas experiências quânticas) e o animaram.

Johansson disse que no chip havia
uma série de “dedos” metálicos que capturavam e mediam as ondas acústicas realizadas pelas vibrações do átomo. “Elas podem ser detectadas com o uso de
amplificadores de microondas de
baixa temperatura. É a mesma
tecnologia que usamos para ler bits quânticos supercondutores", que são usadas em comunicações quânticas, disse ele.

NO FUTURO
Mas, por que fazer isso? Por um
lado, a equipe queria simplesmente
ver se seria possível capturar o som mais suave de todos os tempos. Mas, por outro lado, eles também desejavam explorar a natureza quântica do som.
Fótons (partículas
de luz) sempre foram utilizadas em experimentos quânticos, mas eles são muito difíceis de manipular devido a sua alta velocidade.

“Em comparação com fótons, os
fônons têm várias características
marcantes. Sua velocidade de
propagação é de cerca de 10 ^ 5
vezes menor, e o seu comprimento de onda em uma determinada frequência correspondente é mais
curto”, afirmaram os pesquisadores à revista Science. “A velocidade lenta significa que os bits quânticos podem ser sincronizados muito mais
rápido do que os fótons, permitindo
que novos esquemas dinâmicos
sejam usados para capturar e
processar”.

Assim, em outras palavras, talvez o futuro das comunicações quânticas não está na luz quântica, mas no
som quântico: “Você tem tempo para modificar o sinal quando se
propaga”, disse Johansson.
Por enquanto, ele diz que está
focado em realmente ouvir o
fenômeno e demonstrar a sua
natureza quântica. Johansson diz
que, se ele repetir o sinal várias
vezes, poderá ser possível realmente gravar o som em si, ao invés de simplesmente visualizar as suas ondas, uma vez que eles foram
convertidos.

"Nós pensamos que esta seria uma boa pesquisa a movida pela
curiosidade", disse Johansson "É
uma espécie de giro para ver o que acontece quando você substituir a luz com som."