Uma revolucionária pesquisa conduzida por cientistas do Instituto de Física de São Carlos da USP, com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), promete transformar o campo da computação quântica e da biologia. Utilizando uma inovadora técnica de manipulação de nanodiamantes por meio de laser, os pesquisadores abriram um novo caminho para o emprego dessas minúsculas pedras em tecnologias avançadas.

Mas, o que torna os nanodiamantes tão especiais para essas áreas de pesquisa? O segredo reside em seus “defeitos” únicos. As estruturas cristalinas desses diamantes possuem centros de vacância de nitrogênio (NV), que conferem a eles propriedades fluorescentes e quânticas únicas. Essas características permitem a emissão de fótons de luz bem definidos, mantendo-se organizados e sincronizados, mesmo sob condições de temperatura ambiente. Tal propriedade é crucial para o desenvolvimento de tecnologias que dependem da precisão e estabilidade dos estados quânticos.

A técnica envolve a inserção desses nanodiamantes em microestruturas criadas através da polimerização por absorção de dois fótons (2PP), uma técnica que permite a “escrita” a laser em materiais sensíveis à luz. Esta abordagem não só assegura a incorporação precisa dos nanodiamantes, mas também possibilita a criação de estruturas complexas em escala microscópica.

O impacto potencial dessa pesquisa vai além da computação quântica, estendendo-se a aplicações biológicas, como o rastreamento e identificação de células em estudos biológicos, o que abre caminho para avanços na área. A capacidade dos nanodiamantes de funcionar em condições de temperatura ambiente e de serem precisamente posicionados em estruturas específicas, abre portas para avanços em diversos campos científicos.

Os avanços na computação quântica representam um marco importante na pesquisa quântica e fotônica, com a promessa de acelerar o desenvolvimento de novas tecnologias e aplicativos. Este estudo não só coloca o Brasil em uma posição de destaque no cenário internacional de pesquisa quântica, como também destaca a importância da inovação científica e tecnológica na solução de problemas complexos da atualidade.