Cientistas da California Polytechnic State University descobriram novas formas de matéria quântica variando campos magnéticos ao longo do tempo. O avanço, detalhado na Physical Review B, mostra que o controle dependente do tempo pode produzir estados quânticos estáveis sem equivalentes estáticos. Isso pode promover a computação quântica ao tornar os sistemas mais resistentes a erros.
Em um estudo publicado na Physical Review B, o professor do Departamento de Física da Cal Poly, Ian Powell, e o recém-formado em física, Louis Buchalter, demonstraram que o controle cuidadoso de materiais com mudanças magnéticas temporizadas desbloqueia estados quânticos exóticos. Esses estados, que não existem sob condições estáticas normais, emergem de campos magnéticos que mudam periodicamente, conforme descrito no artigo intitulado 'Flux-Switching Floquet Engineering'. A referência do periódico lista a publicação em 2026, volume 113, edição 19, com o DOI: 10.1103/c28t-x1dh. Os materiais para o estudo foram fornecidos pela California Polytechnic State University. Powell descreveu o trabalho como 'um avanço em nossa compreensão de como o controle dependente do tempo pode criar e organizar novas formas de matéria quântica'. Ele enfatizou que 'propriedades quânticas úteis podem depender não apenas do que um material é, mas de como ele é conduzido no tempo'. Essas descobertas abordam um desafio fundamental na tecnologia quântica: a vulnerabilidade a ruídos e imperfeições que causam erros. Ao cronometrar campos magnéticos com precisão, os pesquisadores sugerem o projeto de sistemas quânticos mais estáveis, com aplicações potenciais na computação e simulação quântica. Powell observou a relevância para a indústria, afirmando: 'A relevância industrial mais direta do nosso estudo é para a computação quântica e a simulação quântica'. Ele acrescentou que a validação experimental e vínculos com dispositivos quânticos reais são necessários para um impacto prático em áreas como farmacêutica ou finanças. A pesquisa também revelou padrões matemáticos semelhantes aos de sistemas de dimensões superiores e mapeou um diagrama de fase topológica para esses estados. Buchalter, que obteve seu bacharelado em física pela Cal Poly em 2025, adquiriu experiência prática em pesquisa. Ele planeja cursar um Mestrado em ciência e engenharia de materiais na University of Washington no outono deste ano, focando em experimentos de matéria quântica. 'Acredito que nossos resultados ajudam a demonstrar o poder da engenharia de Floquet para realizar sistemas quânticos com propriedades altamente ajustáveis', disse Buchalter.