versão original de esta história apareceu em Revista Quanta.
Se existe uma lei da física fácil de entender, é a segunda lei da termodinâmica. O calor flui espontaneamente de um objeto mais quente para um objeto mais frio. Mas agora é suave e quase descuidado Alexandre de Oliveira Jr. Isso apenas me mostrou que eu não entendia nada.
Sentado em um café em Copenhague, o físico brasileiro disse: Tome uma xícara desse café quente e uma garrafa de leite frio. Como o cientista alemão Rudolf Clausius declarou formalmente pela primeira vez em 1850, se você os colocar em contato, o calor fluirá de um objeto quente para um objeto frio. Mas em alguns casos, explicou Oliveira, os físicos podem ver que as leis da mecânica quântica podem conduzir o fluxo de calor na direção oposta: do frio para o quente.
Na verdade, isso não significa que a segunda lei falhe, acrescentou ele, enquanto o café esfriava de forma tranquilizadora. Acontece que a expressão de Clausius é o “limite clássico” da fórmula mais completa exigida pela física quântica.
Os físicos começaram a reconhecer as subtilezas desta situação há mais de 20 anos e têm explorado uma versão mecânica quântica da segunda lei desde então. Agora, de Oliveira, pesquisador de pós-doutorado na Universidade Técnica da Dinamarca, e colegas mostrou O tipo de “fluxo de calor anômalo” possibilitado em escala quântica poderia ter usos convenientes e engenhosos.
Eles dizem que poderia ser usado como uma maneira fácil de detectar a “quantidade” sem destruir fenômenos quânticos delicados, por exemplo, detectando que um objeto está em uma “superposição” quântica de múltiplos estados observáveis, ou que dois desses objetos estão emaranhados com estados interdependentes. Essas ferramentas de diagnóstico podem ser usadas para verificar se um computador quântico está realmente realizando cálculos usando recursos quânticos. Também poderia ajudar a detectar aspectos quânticos da gravidade, um dos objetivos ambiciosos da física moderna. O que é necessário, dizem os pesquisadores, é conectar o sistema quântico a um segundo sistema que possa armazenar informações e a um dissipador de calor, um corpo que possa absorver muita energia. Esta configuração pode aumentar a transferência de calor para o dissipador de calor além do que é tradicionalmente permitido. A presença de superposição ou emaranhamento em um sistema quântico pode ser detectada simplesmente medindo o quão quente está o dissipador.
