Motor quântico – Pesquisadores da Universidade Normal de Qufu, na China, da Universidade de Hong Kong e da Universidade de Palermo, na Itália, desenvolveram um motor quântico de calor capaz de produzir trabalho útil e refrigeração ao mesmo tempo. O estudo, publicado na revista Physical Review Letters, reúne demonstrações teóricas e experimentais de um fenômeno que desafia conceitos tradicionais da termodinâmica.
A pesquisa teve início a partir da observação de um comportamento térmico considerado incomum. Em vez de seguir o fluxo esperado, no qual o calor passa naturalmente de regiões mais quentes para as mais frias, o sistema quântico foi capaz de absorver calor de reservatórios mais frios, contrariando o comportamento previsto pela física clássica.
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Segundo os pesquisadores, esse efeito está relacionado ao conceito de ordem causal indefinida, em que dois processos podem ocorrer simultaneamente em diferentes ordens. Essa característica permite a criação de um fluxo de calor diferente do observado em sistemas convencionais, tornando possível extrair energia de um ambiente frio de uma forma que não ocorreria nos modelos tradicionais.
Com base nesse comportamento, a equipe projetou um motor Otto quântico. Ao contrário dos motores convencionais, o dispositivo consegue gerar trabalho útil e, ao mesmo tempo, realizar o resfriamento do sistema. Normalmente, essas duas funções exigiriam equipamentos distintos.
Os experimentos foram realizados em uma plataforma fotônica e, de acordo com os autores, confirmaram as previsões feitas durante a etapa teórica do estudo. Além disso, a pesquisa identificou uma nova forma de fluxo de calor anômalo e demonstrou que esse comportamento pode ocorrer tanto em cenários de ordem causal indefinida quanto em estruturas de ordem causal definida.
Embora ainda seja uma prova de conceito, o motor poderá servir de base para futuras tecnologias quânticas. Entre as aplicações apontadas pelos pesquisadores estão o resfriamento de processadores quânticos, o gerenciamento de calor em sensores, sistemas de imageamento e dispositivos em nanoescala.
Como próximo passo, a equipe pretende investigar versões mais próximas de aplicações reais, avaliando como operações realizadas em tempo finito podem influenciar o consumo de energia, a obtenção de informações e o desempenho desse novo tipo de motor quântico.
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(Com informações de Olhar Digital)
(Foto: Reprodução/Magnific/Imagem gerada por IA)
