Pesquisadores criam microscópio quântico capaz de 'ver o invisível'

O novo equipamento abre caminho para aplicações em biotecnologia e criação de novos materiais

Seria um oximoro dizer ser possível enxergar o invisível. No entanto, é a definição mais próxima com a realidade para tentar explicar o que faz o novo equipamento criado por cientistas da Universidade de Queensland, na Austrália.

Em um anúncio realizado na revista Nature desta semana, eles descreveram os testes bem sucedidos de um microscópio quântico, um instrumento capaz de revelar estruturas biológicas que de outra forma seriam impossíveis de serem vistas.

Tal criação, embora ainda seja uma prova de conceito inicial, abre caminho para uma ampla gama de aplicações, incluindo a melhoria de exames de ressonância magnética, o estudo da degeneração celular e os efeitos dos antibióticos em detalhes molecular.

Com ele é possível pular as limitações das observações que usam a luz para mostrar o mundo em escalas minusculas.

“Os melhores microscópios ópticos usam lasers brilhantes que são bilhões de vezes mais fortes do que o sol. Uma célula humana só podem sobreviver por um curto período de tempo neles e esse é um grande obstáculo. Nosso microscópio fornece 35% mais clareza do que os modelos convencionais e sem destruir a célula, permitindo-nos ver estruturas que de outra forma seriam invisíveis", afirma o responsável pela pesquisa, Warwick Bowen, do Laboratório de Óptica Quântica da Universidade de Queensland.

Inovações por meio da física quântica

Para entender o que estará sendo observado ao se olhar por um microscópio quântico, é preciso considerar que trata-se de uma parte da física em que a humanidade está engatinhando no conhecimento que acumulou, justamente por abordar o comportamento físico do que é infinitamente pequeno.

Nesse âmbito, Albert Einstein fez uma contribuição notável, em 1905, onde teorizou como a luz, tradicionalmente descrita como uma onda, se comporta como um fluxo de partículas em escalas reduzidas.

Foi por essa observação que Einstein recebeu o Prêmio Nobel em 1921. E que mais tarde foi aprimorada e permitiu concluir que o mundo das partículas não está submetido ao determinismo estrito da física clássica.

O mundo quântico é probabilístico, e permite apenas saber a probabilidade de ocorrência entre um conjunto de sucessos possíveis. Por isso, ela abre espaço para inovações que podem ser consideradas até mesmo descabidas.

A mais conhecida é a da computação quântica, que vale seguir a seguinte explicação para entender: em um PC comum, os chips operam por meio de bits, unidades binárias responsáveis por formar a linguagem dos softwares. Esses bits regem os cálculos sempre como se desempenhassem um de dois papéis, dentro da ideia da língua das máquinas: ou são “zero” ou são “1”.

No caso quântico são os qubits, que permitem um comportamento simultâneo, com o “zero” e o “1” ao mesmo tempo. Algo como se uma pessoa pudesse falar ao mesmo tempo duas palavras.

No equipamento criado pelos pesquisadores da Universidade de Queensland o que foi resolvido é a detecção e observação do que o que ocorre, por exemplo, quando os qubits estão trabalhando. “Essa era a última peça do quebra-cabeça. Ver em pequena escala vai permitir algumas revoluções tecnológicas em grande escala", afirma Bowen.

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