O feixe trator Quantum poderia puxar átomos, moléculas

As propriedades onduladas da matéria quântica podem levar a uma versão em escala reduzida da tecnologia Star Trek . Um novo tipo de feixe trator poderia usar um feixe de partículas para bobinar em átomos ou moléculas, propõem os físicos em 5 de maio Physical Review Letters .

Os cientistas já criaram vigas de trator usando ondas leves ou sonoras, que podem puxar pequenas partículas de alguns milímetros ou centímetros ( SN: 11/15/14, p.16 ). Mas "a idéia de fazer isso com ondas de matéria é realmente groovy", diz o físico David Grier da Universidade de Nova York, que não estava envolvido com a pesquisa.

As ondas de som ou de luz podem puxar partículas pequenas sob condições cuidadosamente controladas. Para certos tipos de feixes, as ondas podem se espalhar para fora de uma partícula, empurrando a partícula de volta para a fonte do feixe devido à lei de conservação do momento.

"Nós usamos um raciocínio muito semelhante aqui", diz o co-autor do estudo, Andrey Novitsky, físico da Universidade Técnica da Dinamarca em Kongens Lyngby. Mas ao invés de luz ou som, "temos algo mais evasivo" - ou seja, ondas de matéria.

Na mecânica quântica, as partículas se comportam como ondas, espalhadas de modo que não têm uma posição definida. As ondas quânticas representam a probabilidade de que uma partícula seja encontrada em um ponto particular se sua localização for medida. Novitsky e colegas realizaram cálculos teóricos para mostrar que tais ondas de matéria poderiam produzir um efeito de tração semelhante à luz ou ondas sonoras.

Os feixes do trator da onda da matéria poderiam ser feitos com feixes dos elétrons, Novitsky diz. Esses feixes poderiam fornecer novas maneiras de manipular a matéria em pequenas escalas. Os cientistas podem usar esses feixes trator para separar misturas de átomos ou íons, por exemplo, bobinando em um tipo, mas não outro.

"A idéia é muito razoável", diz Philip Marston da Washington State University em Pullman. Embora os resultados sejam ainda teóricos, "acho que alguém provavelmente encontrará alguma maneira de demonstrar isso no laboratório", diz Marston.