Pesquisadores da Universidade de Stanford apresentaram uma técnica capaz de quantificar, com alta sensibilidade, a dissipação de energia em sistemas complexos e de tamanho reduzido. O trabalho, publicado em 9 de fevereiro de 2026 na revista Nature Physics, utiliza pontos quânticos para medir a produção de entropia — parâmetro que indica quão reversível é um processo microscópico e revela custos de energia, velocidade e eficiência de dispositivos eletrônicos.
O estudo combina teoria, experimentação e aprendizado de máquina para analisar processos fora do equilíbrio termodinâmico, comuns em memórias, processadores e outros componentes que operam continuamente. “Ninguém havia conseguido medir a produção de entropia em um material real”, afirmou Aaron Lindenberg, professor de ciência e engenharia de materiais e pesquisador do Laboratório Nacional SLAC, autor sênior do artigo.
Como o experimento foi conduzido
A equipe utilizou nanocristais semicondutores conhecidos como pontos quânticos, cujas propriedades de emissão de luz variam conforme um campo de laser é ligado e desligado. O piscar intermitente desses pontos segue padrões estatísticos diferentes quando o campo está ativo ou não, o que cria um estado fora de equilíbrio ideal para o estudo da dissipação de informação.
Após coletar os dados experimentais, algoritmos de aprendizado de máquina ajustaram os parâmetros de um modelo físico, permitindo calcular a produção de entropia dos pontos quânticos. Segundo o autor principal Yuejun Shen, o método “equilibra” rigor experimental e precisão teórica, superando limitações de ruído e idealizações comuns em estudos na escala nanométrica.
Potenciais aplicações
A medição direta da dissipação de energia pode estabelecer limites de velocidade e eficiência para futuros computadores e dispositivos. Grant Rotskoff, professor assistente de química e coautor do trabalho, destacou que a pesquisa reduz a distância entre previsões teóricas e medições práticas sobre como flutuações influenciam sistemas diminutos.
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Os pesquisadores esperam refinar ainda mais a técnica e aplicá-la a sistemas de diferentes tamanhos e complexidades. A possibilidade de identificar caminhos que minimizem o gasto energético ou aumentem a rapidez de operação é considerada relevante para o desenvolvimento de tecnologias mais sustentáveis.
Com informações de Nanowerk
