Descoberta de cristalliquido quantico pode mudar futuro dos computadoresRedacaodo Site Inovacao Tecnologica - 03/05/2017 O cristalliquido quantico tem um comportamento bizarro - tudo depende de como seuseletrons estao fluindo. [Imagem: J. W. Harter et al. -10.1126/science.aad1188]Cristais liquidosFisicos descobriram o primeiro cristal liquidoquantico tridimensional - um novo estado da materia que pode ter aplicacoes noscomputadores quanticos e nas tecnologias vistas como sucessoras da eletronica."Nos detectamos a existencia de um estadofundamentalmente novo da materia, que pode ser considerado como um analogoquantico de um cristal liquido. Em principio, podem existir numerosas classesdesses cristais quanticos liquidos; portanto, nossa descoberta e provavelmentea ponta de um iceberg," disse o professor David Hsieh, do Instituto deTecnologia da California, nos EUA.Os cristais liquidos tradicionais, ou classicos,estao em algum lugar entre um liquido e um solido: eles sao compostos por moleculasque fluem livremente, como se fossem um liquido, mas todas orientadas na mesmadirecao, como em um solido.Eles podem ser encontrados na natureza, como nasmembranas celulares biologicas, ou podem ser fabricados artificialmente, comoos utilizados em todas as telas de TV, computador, celulares e demais aparelhoseletronicos.Cristal liquido quanticoJa em um cristal liquido quantico os eletrons secomportam como as moleculas dos cristais liquidos classicos. Ou seja, oseletrons se movem livremente, mas tem uma direcao preferencial. O primeirocristal liquido quantico foi descoberto por Jim Eisenstein em 1999, mas ebidimensional, o que significa que ele esta confinado a um unico plano dentrodo material hospedeiro - uma substancia metalica artificial baseada no arsenetode galio.Agora foi descoberto o primeiro cristal liquidoquantico 3-D, um composto metalico de formula Cd2Re2O7(cadmio, renio e oxigenio).Em comparacao com um cristal liquido quantico 2-D,a versao 3-D e ainda mais bizarra - os eletrons nao apenas fazem uma distincaoentre os eixos x, y e z, mas tambem possuem propriedades magneticas diferentesdependendo se eles estao fluindo para frente ou para tras em um determinadoeixo."Induzir uma corrente eletrica atraves destesmateriais os transforma de nao-magneticos em magneticos, o que e altamenteincomum," comentou Hsieh. "Mais do que isso, em cada direcao que vocepode fazer a corrente fluir, a forca magnetica e a orientacao magnetica mudam.Os fisicos dizem que esses eletrons 'quebram a simetria' da rede." Omaterial devera ter uso na spintronica e na computacao quantica. [Imagem: J. W.Harter et al. - 10.1126/science.aad1188]Computacao quantica e spintronicaOs pesquisadores afirmam que os cristais liquidosquanticos 3-D poderao desempenhar um papel no emergente campo da spintronica, que explora a direcao em que oseletrons giram, para criar chips de computador mais eficientes.A descoberta tambem podera ajudar com alguns dosdesafios para a construcao de um computador quantico. Uma das dificuldades naconstrucao desses computadores e que as propriedades quanticas sao extremamentefrageis e podem ser facilmente destruidas atraves de interacoes com o ambientecircundante. Uma das tecnicas para lidar com isso e a chamada computacaoquantica topologica, que usa um tipo especial de material supercondutor que apresenta propriedadesdiferentes no seu interior e na sua superficie."Da mesma forma que os cristais liquidosquanticos 2-D foram propostos como precursores dos supercondutores de altatemperatura, os cristais liquidos quanticos 3-D poderiam ser os precursores dossupercondutores topologicos que estavamos procurando",disse Hsieh."Em vez de confiar na sorte para encontrarsupercondutores topologicos, podemos agora ter uma rota para cria-losracionalmente