MADRID 5 mar. (Portaltic/EP) - Pesquisadores da IBM e de várias universidades criaram a primeira molécula com uma topologia eletrônica de meio Möbius, o que destaca o papel dos computadores quânticos na exploração do mundo e da matéria que o compõe.
Uma equipe internacional de cientistas da IBM, da Universidade de Manchester, da Universidade de Oxford, da ETH Zurich, da EPFL e da Universidade de Regensburg criou e caracterizou uma molécula cujos elétrons viajam através de sua estrutura em um padrão semelhante a um saca-rolhas, o que altera fundamentalmente seu comportamento químico.
Esta é a primeira observação experimental de uma topologia eletrônica de meio Möbius em uma única molécula, e a pesquisa foi publicada nesta quinta-feira na revista Science. A descoberta representa um avanço científico em duas frentes, como explica a IBM em um comunicado à imprensa. Para a química, demonstra que a topologia eletrônica (a propriedade que rege como os elétrons se movem através de uma molécula) pode ser projetada deliberadamente e não simplesmente encontrada na natureza.
Para a computação quântica, é uma demonstração concreta de uma simulação quântica, que representa diretamente o comportamento da mecânica quântica, em escala molecular, para produzir conhecimento científico que, de outra forma, teria permanecido fora de alcance.
A molécula, com a fórmula C13Cl2, foi montada átomo por átomo nos laboratórios da IBM a partir de um precursor personalizado sintetizado na Universidade de Oxford. Para isso, átomos individuais foram removidos, um por um, por meio de pulsos de tensão calibrados com precisão em condições de vácuo ultra-alto e a temperaturas próximas do zero absoluto.
Os experimentos com microscopia de efeito túnel e força atômica, ambas técnicas pioneiras da IBM, foram combinados com computação quântica para revelar uma configuração eletrônica sem precedentes no registro existente da química: uma estrutura eletrônica que experimenta uma rotação de 90 graus em cada circuito, exigindo quatro voltas completas para retornar à fase inicial.
A IBM explica que essa topologia de meio Möbius é qualitativamente diferente de qualquer molécula conhecida anteriormente e pode alternar de forma reversível entre estados com torção no sentido horário, no sentido anti-horário e sem torção. Isso demonstra que a topologia eletrônica não é uma propriedade a ser descoberta, mas sim uma que agora pode ser projetada deliberadamente em condições específicas.
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