Redação do Site Inovação Tecnológica -
15/02/2016
Ilustração artística do calor
quanticamente limitado transportado por longas distâncias usando fótons de
micro-ondas. [Imagem: Heikka Valja]
Transporte de calor
Em um avanço marcante em física,
pesquisadores da Universidade de Aalto, na Finlândia, conseguiram transportar o
calor com eficiência máxima a uma distância 10.000 vezes maior do que a que já
havia sido conseguida.
Isso significa que o aparato de
dissipação de calor pode ficar distante do local onde o calor é gerado - o
dissipador e o exaustor podem ficar longe do processador, por exemplo.
Além disso, a técnica permitirá a
utilização de metais comuns juntamente com supercondutores, tudo no mesmo chip,
o que dará um novo impulso à construção de processadores quânticos, nos quais o
calor é sinônimo de "ruído", que faz os qubits perderem seus dados. E
inúmeras outras aplicações são possíveis.
“A
longa distância alcançada pelos nossos experimentos pode, por exemplo, levar à
construção de motores de calor mesoscópicos de eficiência total, com
promissoras aplicações práticas,” disse o professor Mikko
Mottonen, cuja equipe já havia tirado proveito de técnicas especiais de
resfriamento para criar nós quânticos.
Transmissão de calor a distância
Nos experimentos, o calor foi
transmitido com eficiência a uma distância de até 1 metro, uma enormidade para
todas as aplicações quânticas e longe o suficiente para permitir aplicações em
macroescala.
“Para
os processadores de computador, um metro é uma distância extremamente longa.
Ninguém pensa em construir um processador tão grande,” disse Mikko
Mottonen.
O que é inovador no trabalho é a
utilização de fótons - partículas de luz - para transferir calor. Nada
exatamente radical, já que são fótons que trazem o calor do Sol para a Terra, mas,
até hoje, a tecnologia vinha utilizando elétrons.
“Nós
conseguimos esta melhoria de quatro ordens de grandeza na distância utilizando
fótons de micro-ondas viajando em linhas de transmissão supercondutoras. Assim,
parece que a condução de calor quanticamente limitado não tem distâncias
máximas fundamentais. Este trabalho estabelece a integração de componentes de
metal normal no quadro do circuito de eletrodinâmica quântica, que está na base
do computador quântico supercondutor,” escreveu a equipe.
Bibliografia:
Quantum-limited heat conduction over macroscopic distances. Matti Partanen, Kuan Yen Tan, Joonas Govenius, Russell E. Lake, Miika K. Makela, Tuomo Tanttu, Mikko Mottonen. Nature Physics. Vol.: Published online. DOI: 10.1038/nphys3642. http://arxiv.org/abs/1510.03981
Quantum-limited heat conduction over macroscopic distances. Matti Partanen, Kuan Yen Tan, Joonas Govenius, Russell E. Lake, Miika K. Makela, Tuomo Tanttu, Mikko Mottonen. Nature Physics. Vol.: Published online. DOI: 10.1038/nphys3642. http://arxiv.org/abs/1510.03981
