Um experimento conduzido por pesquisadores da TU Wien (Universidade de Tecnologia de Viena) e do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa (OIST) demonstrou, pela primeira vez, a chamada “maserização superradiante autoinduzida” — pulsos de micro-ondas longos e estáveis que surgem sem necessidade de excitação externa. O trabalho foi publicado em 2 de janeiro de 2026 na revista Nature Physics.
No estudo, a equipe acoplou um conjunto denso de centros de nitrogênio-vacância em diamante a uma cavidade de micro-ondas. Cada centro comporta spins eletrônicos que podem alternar entre estados quânticos, funcionando como minúsculos ímãs. A interação coletiva desses spins desencadeou um primeiro surto superradiante e, em seguida, uma série inesperada de pulsos estreitos e de longa duração.
De acordo com o primeiro autor, Dr. Wenzel Kersten, as interações normalmente consideradas prejudiciais à coerência quântica mostraram-se fundamentais para sustentar a emissão. “O sistema organiza-se sozinho, produzindo um sinal de micro-ondas extremamente coerente a partir da desordem que, em geral, o destruiria”, afirmou.
Simulações de grande escala realizadas pela equipe revelaram que as próprias interações spin-spin repovoam dinamicamente os níveis de energia, mantendo o processo ativo. “Essencialmente, o sistema dirige a si mesmo”, explicou o coautor Professor William Munro, líder da Unidade de Engenharia e Design Quântico do OIST.
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Além do avanço fundamental, a descoberta abre caminho para aplicações como relógios ultraprecisos, enlaces de comunicação e sistemas de navegação de alta estabilidade. O princípio também pode aprimorar sensores quânticos capazes de detectar variações minúsculas em campos magnéticos ou elétricos, com potencial impacto em imagiologia médica, ciência de materiais e monitoramento ambiental.
Com informações de Nanowerk
