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Cientistas conseguem a reação química mais precisa do mundo

 

Uma equipa de cientistas conseguiu criar a reação química controlada mais precisa do mundo, ao unir apenas dois átomos de elementos que, normalmente, não formam uma molécula.

Os dois elementos – o sódio e o césio – produziram uma interessante molécula semelhante a uma liga. Além disso, este método de criação pode definir a forma de fazer o tipo de materiais que precisaremos em tecnologia futura.

Uma equipa de Harvard usou “pinças” laser para manipular os átomos individuais dos metais alcalinos em estreita proximidade, e forneceu um fotão para os ajudar a criarem uma ligação numa só molécula.

As reações químicas são geralmente assuntos problemáticos, onde vastos números de átomos são colocados juntos sob as condições certas. Depois, a probabilidade faz o resto.

Este “estocástico” método de reações químicas está correto, se a combinação de elementos for um “par” decente. Mas quando os cientistas querem um emparelhamento verdadeiramente exótico, têm de ser criativos.

O sódio (Na) e o césio (Cs) integram os dois o mesmo grupo da tabela periódica, o que significa que tendem a ter propriedades reativas muito semelhantes. Além disso, também não tendem a chocar um com o outro ou a ligarem-se facilmente enquanto molécula.

O que, na verdade, é uma pena. As propriedades elétricas polarizadas de uma molécula de NaCs torná-la-iam super útil para armazenar estados quânticos de sobreposição que também interagem facilmente com outros componentes.

Esta combinação tudo-em-um de armazenamento qubit mais a interação é algo de que necessitamos, desesperadamente, para a tecnologia futura.

“A direção do processamento de informação quântica é uma das coisas pelas quais estamos entusiasmados”, explicou o autor da pesquisa, publicada na quinta-feira na revista Science, Kang-Kuen Ni.

No entanto, é preciso notar que improvável não é sinónimo de impossível: se estes dois átomos ficarem suficientemente perto, com a energia certa, pode ser formada uma ligação.

Para alcançar este “mix” perfeito de energia e timing, os investigadores seguraram átomos individuais em armadilhas magneto-ópticas sobrepostas e atiraram-lhes com fotões para os resfriar até uma fração de um grau acima do absoluto zero.

Entretanto, os cientistas usaram um par de lasers sintonizados para criar um efeito elétrico, o que fez com que cada átomo se movesse para o foco do laser, como se fossem puxados em dois feixes de trator de ficção científica.

Quando suficientemente perto, os dois átomos podem facilmente colidir. Isto continua a não garantir necessariamente que os dois criem um ligação, dada a necessidade de conservar o momento certo e os níveis de energia. É um complicado malabarismo de condições, que os investigadores conseguiram ultrapassar usando os pulsos de laser corretos.

O resultado final foi um breve “piscar” de uma ligação entre dois átomos que partilham o mesmo estado quântico, fornecendo aos cientistas detalhes sobre o que acontece a um nível extremamente alto. O investigador afirma que o próximo passo será criar moléculas de maior duração.

O objetivo final seria adaptar a criação de moléculas muito mais complexas, fazendo uso não apenas das suas formas clássicas, mas também criando pequenos componentes quânticos para a próxima geração de computação.

Fonte: ZAP