Cientistas finlandeses criam sensor quântico capaz de detectar energia mínima e buscar matéria escura

Cientistas da Finlândia desenvolveram um sensor ultra-sensível capaz de detectar quantidades de energia menores que um zeptojoule. A descoberta pode revolucionar a computação quântica e a busca por matéria escura.

O sensor utiliza um calorímetro, dispositivo projetado para medir minúsculas mudanças na energia térmica. Os cientistas direcionaram um pulso de micro-ondas para um sensor construído com dois tipos de metais: supercondutores e condutores normais.

Essa combinação torna o supercondutor tão frágil que enfraquece imediatamente se a temperatura sobe mesmo um pouco. Os pesquisadores confirmaram ter detectado um pulso eletromagnético de apenas 0,83 zeptojoule.

Um zeptojoule é uma quantidade quase inimaginável de energia. Equivale aproximadamente ao trabalho necessário para mover uma célula vermelha do sangue para cima por um nanômetro na gravidade da Terra.

A tecnologia poderá permitir no futuro que os cientistas contem fótons individuais. “Queremos tornar essa configuração capaz de medir entrada com tempo de chegada arbitrário, o que é importante para detectar axiões de matéria escura no espaço”, explicou Möttönen.

Os pesquisadores acreditam que a tecnologia também pode ser útil em computadores quânticos. O calorímetro opera nas mesmas temperaturas extremamente frias exigidas pelos qubits.

“Um calorímetro opera nas mesmas temperaturas de milikelvin que os qubits exigem. Isso introduz menos perturbação no sistema, pois não precisamos levar o dispositivo a alta temperatura ou amplificar o sinal de medição do qubit”, destacou o estudo publicado na revista Nature Electronics.

O trabalho foi realizado utilizando as instalações do OtaNano, infraestrutura nacional de pesquisa da Finlândia para tecnologias nano, micro e quânticas. O projeto recebeu financiamento principalmente da iniciativa Future Makers.

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