p (PhysOrg.com) - O enigmático ponto quântico é o bloco de construção básico para computadores quânticos. Os físicos da EPFL desenvolveram uma nova teoria que mostra que a simetria dos pontos é suficiente para explicar a maioria de suas propriedades ópticas intrigantes. p Os físicos criaram um ponto piramidal que tem quase 100 nanômetros de altura, cerca de 200 átomos de um lado. Ao aplicar voltagem a esta estrutura em miniatura, os cientistas criaram um dispositivo que pode emitir luz, que poderia então ser usado em componentes futuros de computadores quânticos. Mas o caminho para esse novo tipo de computação ainda é longo, particularmente porque determinar as propriedades ópticas desses pontos quânticos é um esforço complicado e computacionalmente intensivo. Marc-André Dupertuis e sua equipe do Laboratório de Física de Nanoestruturas da EPFL propuseram, e verificado por observação, uma nova teoria física que não só reduz o tempo necessário para realizar esses cálculos, mas também, e acima de tudo, nos permite simplesmente compreender melhor a natureza desses objetos estranhos.

p Quando cargas elétricas são injetadas em pontos quânticos, eles começam a vibrar. Isso é o que os físicos chamam de função de onda, que neste caso vibra um pouco como a cabeça de um tambor. Alguém poderia pensar que simular essas vibrações seria extremamente complexo, mas Dupertuis percebeu que o comportamento das ondas, e, portanto, a luz emitida pelo ponto quântico, poderia ser determinado suficientemente por simetria. Por causa disso, o cálculo pode ser simplificado usando uma ferramenta matemática conhecida como teoria dos grupos.

p Melhor compreensão na parte de trás de um guardanapo

p A força dessa abordagem é sua relativa simplicidade. Os físicos podem deduzir as propriedades ópticas dos pontos quânticos com base em simetrias que eles suspeitam que existem, e então verificar experimentalmente a presença das simetrias. “Cálculos que até agora exigiam supercomputadores podem agora ser substituídos por outros cálculos que podem ser feitos na parte de trás de um guardanapo, ”Dupertuis diz.

p Dupertuis teve que superar uma séria dificuldade para chegar à teoria - ele tinha que ser capaz de simplificá-la o suficiente, enquanto ainda leva em consideração as propriedades estranhas que governam o mundo quântico. Imagine um bolo cortado em fatias simétricas, mas cujas bordas não parecem todas iguais; você teria que organizar as fatias em uma ordem específica para montar o bolo novamente. Esse é o tipo de desafio matemático e quântico que o físico está enfrentando.

p Um avanço promissor

p Deixando esse obstáculo de lado, o método é muito promissor. “Usando métodos de observação comprovados, podemos deduzir com precisão a simetria exata do ponto quântico, bem como as propriedades da carga elétrica que contém e até mesmo que tipo de fótons ele emitirá. ”Essas informações serão úteis no projeto de novos dispositivos que poderiam ser usados ​​em computadores quânticos.