Descoberta acidental de uma memória quântica com potencial enorme

Físicos da Universidade Rice alcançaram um avanço significativo na área dos materiais quânticos, abrindo caminho para uma nova geração de memória computacional.

Essa descoberta pode possibilitar o armazenamento de bits quânticos, ou qubits, em estados protegidos topologicamente, diminuindo assim os erros associados à decoerência, um dos principais desafios da computação quântica.


A pesquisa, publicada na Nature Communications, mostra como, simplesmente aquecendo e resfriando, é possível alternar entre fases em cristais de ferro, germânio e telúrio. Esse processo altera a simetria cristalina que dita a topologia eletrônica e, consequentemente, a maneira como os elétrons são confinados e se movimentam através do material.

A fase desses cristais pode ser alterada entre uma distribuição aleatória e ordenada de sítios atômicos vazios, graças à velocidade de resfriamento após o aquecimento. Este método de mudança de fase por ajuste de temperatura representa um avanço importante em comparação com as tecnologias atuais de memória de mudança de fase, que geralmente exigem a fusão e recristalização do material.

Este avanço foi possível graças à colaboração entre físicos experimentais e teóricos da Universidade Rice e de mais de uma dúzia de instituições. A descoberta inicial, focada nas propriedades magnéticas do material, revelou uma variação inesperada nos resultados experimentais, levando a uma investigação aprofundada que resultou nesta descoberta significativa.

A participação de instituições renomadas, como a Universidade de Washington, o Laboratório Nacional de Los Alamos e a Universidade da Pensilvânia, destaca a importância e o alcance desta pesquisa. O estudo sugere um caminho promissor para induzir mudanças topológicas em outros materiais, abrindo novas perspectivas para o design de materiais quânticos avançados.

Esta pesquisa marca um passo em direção ao desenvolvimento de memórias quânticas não voláteis, capazes de reter informações mesmo quando o computador está desligado, o que poderia revolucionar a computação quântica ao tornar os qubits mais estáveis e menos propensos a erros.