Em um experimento realizado no Laboratório Cold Atom da Administração Nacional da Aeronáutica e Espaço dos Estados Unidos (NASA), a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS), foi produzida uma mistura gases quânticos a partir de dois átomos. Trata-se da primeira vez que a agência faz uma experiência tão complexa no espaço, algo que pode abrir espaço para novas tecnologias quânticas.
Cientistas da Universidade de Hanôver (LUH), na Alemanha, em colaboração com a Universidade de Rochester, nos Estados Unidos, foram os responsáveis por realizar os cálculos teóricos para a produção dos gases quânticos.
O intuito do experimento é fornecer mais informações e possibilidades para os astrônomos realizarem estudos mais completos sobre os planetas, auxiliando na resolução de alguns dos grandes mistérios do universo.
A manipulação quântica aconteceu remotamente pelos pesquisadores na Terra e todos os próximos experimentos no laboratório Cold Atom serão realizados da mesma forma. Outro objetivo é entender o comportamento quântico dos átomos em um cenário de microgravidade, que é diferente do conjunto de regras estabelecidos em um ambiente com gravidade. Os detalhes sobre os gases quânticos foram descritos em um estudo publicado na revista científica Nature.
De qualquer forma, é importante destacar que as tecnologias quânticas já são utilizadas em diferentes áreas, como em smartphones, GPS e dispositivos médicos. Apesar disso, a novidade da NASA pode contribuir para o estudo das propriedades quânticas de átomos e da química quântica, principalmente, em condições com microgravidade.
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“Temos agora, por exemplo, formas completamente novas de testar o princípio de equivalência de Einstein, um dos pressupostos mais fundamentais da física fundamental”, disse um dos co-autores e cientista do Instituto de Óptica Quântica do LUH, Naceur Gaaloul.
Gases quânticos no espaço
Pela primeira vez, um experimento em microgravidade conseguiu gerar um gás quântico a partir de dois tipos diferentes de átomos, manipulando as condições para criar condensados de Bose-Einstein. Eles realizaram esse processo resfriando um gás atômico a temperaturas que chegam próximas do zero absoluto; assim, os átomos dentro deste ambiente com temperaturas tão baixas começaram a se comportar como uma entidade única.
O uso do laboratório em microgravidade da Estação Espacial Internacional pode auxiliar em diversas áreas, como na criação de sensores de precisão para uso em diferentes aplicações.Fonte: NASA
Além de auxiliar na navegação entre os planetas, os estudos realizados no laboratório da ISS podem ajudar os cientistas a encontrarem mais respostas sobre a energia escura. A partir de medições de gravidade de alta precisão, eles podem entender como desenvolver sensores de alta precisão para revelar características da energia escura e de outros campos da ciência.
“Há muitas coisas na física fundamental em que estar na presença da gravidade, na verdade, limita a precisão da medição que se pode fazer. A remoção da gravidade permite que você faça um tempo de observação muito mais longo para obter mais precisão na medição e permite ver efeitos delicados que podem ser mascarados pela gravidade. Poderíamos fazer sensores extremamente sensíveis a pequenas rotações e essencialmente usar esses átomos frios no condensado de Bose-Einstein para fazer giroscópios”, disse o líder do estudo e associado da Universidade de Rochester, Nicholas Bigelow.
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