Pesquisadores do Instituto Niels Bohr, da Universidade de Copenhague, criaram um novo caminho para o estudo dos elusivos estados quânticos em vórtices supercondutores. A existência desses estados foi proposta na década de 1960, mas permaneceram muito difíceis de verificar diretamente, pois esses estados estão comprimidos em escalas de energia menores do que podemos normalmente resolver em experimentos.
O resultado foi possível graças a uma combinação de engenhosidade e à crescente pesquisa em materiais projetados criados nos laboratórios do Instituto Niels Bohr. A pesquisa agora foi publicada na Physical Review Letters.
Vórtices supercondutores sintéticos — encontrando uma “porta dos fundos”.
Em vez de tentar observar os estados elusivos em seu ambiente original, os pesquisadores, liderados pelo professor do Instituto Niels Bohr, Saulius Vaitiekėnas, construíram um sistema de material completamente novo que imita as condições.
Como usar uma astuta porta dos fundos, eles contornaram as limitações originais projetando um pequeno cilindro supercondutor e aplicando fluxo magnético para recriar a física essencial.
“Esse setup nos permite estudar os mesmos estados quânticos, mas em nossos próprios termos,” diz Saulius. “Ao projetar a plataforma nós mesmos, ditamos as regras.”
Estudar os estados elusivos é uma pesquisa básica — mas para onde isso leva?
Em um cenário de pesquisa crescente e muito competitivo na área quântica, este trabalho demonstra a versatilidade da plataforma semicondutor-supercondutor para realizar e estudar novos tipos de estados quânticos.
E a plataforma semicondutor-supercondutor, de fato, é também uma inovação de Copenhague de cerca de uma década atrás. “Na verdade, encontramos esses estados por acaso — como muitas descobertas científicas. Mas uma vez que entendemos o que estávamos observando, percebemos que era mais do que uma curiosidade.
Acontece que eles poderiam ser úteis para construir simuladores quânticos híbridos, que são necessários para estudar e entender materiais complexos do futuro,” explica Saulius.
