Uma equipe de cientistas da Universidade Aalto, na Finlândia, conseguiu medir a menor quantidade de energia já registrada: 0,83 zeptojoule, ou 830 ioctojoules. O feito, publicado na revista Nature Electronics, representa um avanço significativo na capacidade de detectar sinais energéticos extremamente fracos. O dispositivo utilizado, um calorímetro baseado em calor, pode revolucionar áreas como a computação quântica e a astronomia.
O que é um zeptojoule?
Para compreender a magnitude da medição, é necessário entender o joule, unidade padrão de energia no Sistema Internacional. Um joule equivale à energia gasta ao aplicar uma força de 1 newton para deslocar um objeto por 1 metro, ou à energia transferida em 1 segundo por uma potência de 1 watt. O zeptojoule é um submúltiplo: um sextilhão de vezes menor que o joule. Medir 0,83 zeptojoule é como detectar a energia de um grão de areia caindo de uma altura microscópica.
Como funciona o calorímetro
O aparato desenvolvido por András Gunyhó e seus colegas utiliza um pulso de micro-ondas disparado em direção a um sensor composto por uma combinação de metais supercondutores e metais comuns. O pulso viaja através dessa estrutura, e o calor gerado é medido pelo calorímetro. O equipamento é compacto, o que permite sua integração a computadores quânticos ou sensores astronômicos. A fonte não detalhou o princípio físico exato da detecção, mas o método se baseia na sensibilidade térmica do sensor.
Aplicações na contagem de fótons
Uma das consequências mais promissoras dessa descoberta é a possibilidade de contar fótons individuais. Fótons são partículas de luz que carregam quantidades discretas de energia. Até agora, medir um único fóton em frequências de micro-ondas era um desafio técnico. Com o novo calorímetro, torna-se viável detectar a energia de um fóton isolado, o que abre caminho para avanços em comunicação quântica e sensoriamento de alta precisão.
Integração com outras tecnologias
O calorímetro pode ser integrado a uma variedade de configurações de medição, conforme destacaram os pesquisadores. Sua compacidade e sensibilidade o tornam adequado para uso em computadores quânticos, onde a detecção de estados quânticos frágeis é essencial. Também pode ser empregado em sensores astronômicos para captar sinais extremamente fracos do cosmos. A versatilidade do dispositivo sugere que ele poderá ser adaptado para diferentes áreas da ciência e tecnologia.
Publicação e próximos passos
O artigo intitulado “Zeptojoule calorimetry” foi publicado na revista Nature Electronics, com o DOI 10.1038/s41928-026-01615-2. A pesquisa foi realizada por András Gunyhó e colegas da Universidade Aalto. A equipe não divulgou detalhes sobre os próximos passos, mas a expectativa é que o calorímetro seja utilizado em experimentos de contagem de fótons e em aplicações práticas nos próximos anos.
Fonte
- www.inovacaotecnologica.com.br
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