Pesquisadores investigando novas fases da mat\u00e9ria com propriedades qu\u00e2nticas especiais v\u00eam descobrindo nos \u00faltimos anos que um mesmo fen\u00f4meno observado em laborat\u00f3rio pode ser descrito de maneira equivalente por dois modelos te\u00f3ricos completamente diferentes. Esse vasto conjunto de duplas de teorias equivalentes rec\u00e9m-descobertas ganhou o nome de “rede de dualidades” e promete ajudar a entender melhor as fases ex\u00f3ticas de materiais com “ordem topol\u00f3gica”, uma propriedade essencial para novas tecnologias como a spintr\u00f4nica e a computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica. Uma an\u00e1lise realizada pelos f\u00edsicos te\u00f3ricos Pedro Gomes e Carlos Hernaski, pesquisadores da Universidade Estadual de Londrina (UEL), Paran\u00e1, esclareceu a origem de uma dessas dualidades.<\/p>\n
Embora toda a mat\u00e9ria vis\u00edvel seja feita de cole\u00e7\u00f5es de \u00e1tomos e seus el\u00e9trons, os f\u00edsicos quase nunca conseguem calcular as propriedades dos materiais somente a partir das propriedades de seus constituintes. Em v\u00e1rios materiais submetidos a condi\u00e7\u00f5es especiais em laborat\u00f3rio, os el\u00e9trons de um material podem se comportar coletivamente como se fossem part\u00edculas completamente diferentes. El\u00e9trons s\u00e3o f\u00e9rmions, isto \u00e9, part\u00edculas com spin semi-inteiro. Conjuntos de el\u00e9trons, por\u00e9m, podem em certas circunst\u00e2ncias se comportarem como se fossem part\u00edculas de spin inteiro, os chamados b\u00f3sons.<\/p>\n
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El\u00e9trons conduzidos por um fio el\u00e9trico de espessura at\u00f4mica podem ser estudados tanto usando as f\u00f3rmulas de um modelo de f\u00e9rmions, quanto as de um modelo de b\u00f3son unidimensionais. \u201cUma das propriedades interessantes da bosoniza\u00e7\u00e3o [a convers\u00e3o de um problema formulado em termos de f\u00e9rmions para outro equivalente, em termos de b\u00f3sons] \u00e9 o fato de conseguirmos em alguns casos transformar um problema complexo em outro problema exatamente sol\u00favel\u201d, Gomes explica.<\/p>\n