p Jigang Wang explicou pacientemente sua última descoberta no controle quântico que poderia levar a uma computação super rápida baseada na mecânica quântica:Ele mencionou a supercondutividade induzida por luz sem lacuna de energia. Ele mencionou batidas quânticas de supercorrente proibidas. E ele mencionou quebra de simetria de velocidade terahertz. p Então ele recuou e esclareceu tudo isso. Afinal, o mundo quântico de matéria e energia em escalas de terahertz e nanômetro - trilhões de ciclos por segundo e bilionésimos de metros - ainda é um mistério para a maioria de nós.

p "Gosto de estudar o controle quântico da supercondutividade excedendo os gigahertz, ou bilhões de ciclos por segundo, gargalo nos aplicativos de computação quântica de última geração, "disse Wang, um professor de física e astronomia na Iowa State University, cuja pesquisa foi apoiada pelo Gabinete de Pesquisa do Exército. "Estamos usando luz terahertz como botão de controle para acelerar supercorrentes."

p Supercondutividade é o movimento da eletricidade através de certos materiais sem resistência. Normalmente ocorre muito, temperaturas muito frias. Pense em -400 Fahrenheit para supercondutores de "alta temperatura".

p A luz Terahertz é leve em muito, frequências muito altas. Pense em trilhões de ciclos por segundo. É essencialmente rajadas de micro-ondas extremamente fortes e poderosas disparando em intervalos de tempo muito curtos.

p Wang e uma equipe de pesquisadores demonstraram que essa luz pode ser usada para controlar algumas das propriedades quânticas essenciais dos estados supercondutores, incluindo fluxo de supercorrente macroscópico, simetria quebrada e acesso a certas oscilações quânticas de frequência muito alta, consideradas proibidas pela simetria.

p Tudo parece esotérico e estranho. Mas pode ter aplicações muito práticas.

p "As supercorrentes induzidas por luz traçam um caminho para o projeto eletromagnético de propriedades de materiais emergentes e oscilações coerentes coletivas para aplicações de engenharia quântica, "Wang e vários co-autores escreveram em um artigo de pesquisa recém-publicado online pelo jornal Nature Photonics .

p Em outras palavras, a descoberta pode ajudar os físicos a "criar computadores quânticos loucamente rápidos, empurrando supercorrentes, "Wang escreveu um resumo das descobertas da equipe de pesquisa.

p Encontrando maneiras de controlar, acessar e manipular as características especiais do mundo quântico e conectá-las a problemas do mundo real é um grande impulso científico atualmente. A National Science Foundation incluiu o "Quantum Leap" em suas "10 grandes ideias" para pesquisa e desenvolvimento futuros.

p "Explorando as interações desses sistemas quânticos, tecnologias de última geração para detecção, Informática, modelagem e comunicação serão mais precisas e eficientes, "diz um resumo do apoio da fundação científica aos estudos quânticos." Para alcançar essas capacidades, pesquisadores precisam compreender a mecânica quântica para observar, manipular e controlar o comportamento de partículas e energia em dimensões pelo menos um milhão de vezes menores do que a largura de um cabelo humano. "

p Wang e seus colaboradores - Xu Yang, Chirag Vaswani e Liang Luo do estado de Iowa, responsável pela instrumentação e experimentos terahertz; Chris Sundahl, Jong-Hoon Kang e Chang-Beom Eom da Universidade de Wisconsin-Madison, responsável por materiais supercondutores de alta qualidade e suas caracterizações; Martin Mootz e Ilias E. Perakis, da Universidade do Alabama em Birmingham, responsáveis ​​pela construção de modelos e simulações teóricas - estão avançando na fronteira quântica, encontrando novos estados de fluxo de supercorrente macroscópica e desenvolvendo controles quânticos para alterná-los e modulá-los.

p Um resumo do estudo da equipe de pesquisa diz que dados experimentais obtidos de um instrumento de espectroscopia de terahertz indicam que o ajuste de ondas de luz de terahertz de supercorrentes é uma ferramenta universal "e é a chave para empurrar as funcionalidades quânticas para atingir seus limites finais em muitas disciplinas transversais", como aqueles mencionados pela fundação científica.

p E entao, os pesquisadores escreveram, "Acreditamos que seja justo dizer que o presente estudo abre uma nova arena de supercondutores eletrônicos de ondas de luz via controle quântico terahertz por muitos anos."