{"id":4324,"date":"2019-06-13T13:44:28","date_gmt":"2019-06-13T16:44:28","guid":{"rendered":"https:\/\/sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/2019\/06\/13\/experimento-reverte-fluxo-de-calor-em-escala-atomica\/"},"modified":"2022-08-18T23:14:43","modified_gmt":"2022-08-19T02:14:43","slug":"experimento-reverte-fluxo-de-calor-em-escala-atomica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbfisica.org.br\/v1\/sbf\/experimento-reverte-fluxo-de-calor-em-escala-atomica\/","title":{"rendered":"Experimento reverte fluxo de calor em escala at\u00f4mica"},"content":{"rendered":"<p><span style=\"background-color: inherit; color: inherit; font-family: inherit; font-size: 1rem;\">O fluxo de calor tende sempre a ocorrer espontaneamente de um corpo quente para um frio. Nunca testemunhamos o contr\u00e1rio acontecer pois a probabilidade do fluxo de calor de um sistema macrosc\u00f3pico inverter de dire\u00e7\u00e3o espontaneamente \u00e9 infimamente pr\u00f3xima de zero, fato que pode ser usado para determinar a dire\u00e7\u00e3o da assim chamada \u201cseta termodin\u00e2mica do tempo\u201d. A dire\u00e7\u00e3o da seta termodin\u00e2mica do tempo pode ser ocasionalmente invertida, por\u00e9m, em um sistema microsc\u00f3pico regido pelas leis da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica. Uma equipe internacional liderada por pesquisadores brasileiros conseguiu registrar e controlar o fluxo de calor entre dois n\u00facleos at\u00f4micos em uma mol\u00e9cula, fazendo energia fluir espontaneamente do frio para o quente.<\/span><\/p>\n<p><!--more--><\/p>\n<p><span style=\"background-color: inherit; color: inherit; font-family: inherit; font-size: 1rem;\">\u201cUsamos essa ideia do que \u00e9 espont\u00e2neo para determinar a dire\u00e7\u00e3o do tempo\u201d, diz o f\u00edsico Kaonan Micadei, que se doutorou na Universidade Federal do ABC (UFABC), primeiro autor do estudo publicado semana passada na revista <\/span><em style=\"background-color: inherit; color: inherit; font-family: inherit; font-size: 1rem;\">Nature Communications<\/em><span style=\"background-color: inherit; color: inherit; font-family: inherit; font-size: 1rem;\">,\u00a0 em v\u00eddeo produzido pela revista Pesquisa Fapesp. \u201cS\u00f3 que, nos sistemas muito pequenos, no regime qu\u00e2ntico, n\u00e3o existe nenhuma lei que diga que esses fen\u00f4menos n\u00e3o possam ser revers\u00edveis.\u201d<\/span><\/p>\n<p><iframe style=\"display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;\" data-src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/IaNfYby0Luk\" width=\"560\" height=\"315\" frameborder=\"0\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\" src=\"data:image\/svg+xml;base64,PHN2ZyB3aWR0aD0iMSIgaGVpZ2h0PSIxIiB4bWxucz0iaHR0cDovL3d3dy53My5vcmcvMjAwMC9zdmciPjwvc3ZnPg==\" class=\"lazyload\" data-load-mode=\"1\"><\/iframe><\/p>\n<p>\u201cV\u00e1rias propostas te\u00f3ricas surgiram sobre como inverter o que a gente chama de seta termodin\u00e2mica do tempo, usando efeitos qu\u00e2nticos \u2013 efeitos t\u00edpicos da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica\u201d,\u00a0 explica o f\u00edsico Roberto Serra, professor da UFABC tamb\u00e9m co-autor do do trabalho, que empregou\u00a0 mol\u00e9culas de clorof\u00f3rmio manipuladas por campos de r\u00e1dio frequ\u00eancia. No experimento, os pesquisadores usaram campos magn\u00e9ticos para criar uma correla\u00e7\u00e3o de natureza qu\u00e2ntica (similar ao emaranhamento) entre o spin do n\u00facleo at\u00f4mico do hidrog\u00eanio e o spin do n\u00facleo do is\u00f3topo 13 do carbono nas mol\u00e9culas de clorof\u00f3rmio.<\/p>\n<p>Quando os dois n\u00facleos interagiam, \u00e0 medida que a correla\u00e7\u00e3o entre os spins enfraquecia ao longo do tempo, a produ\u00e7\u00e3o de entropia do sistema era compensada, resultando em um fluxo de calor do n\u00facleo mais frio para o mais quente. Micadei e seus colegas, explicam o fen\u00f4meno observado por meio da emergente\u00a0 teoria da termodin\u00e2mica qu\u00e2ntica. \u201cOs desenvolvimentos nessa \u00e1rea est\u00e3o ampliando o dom\u00ednio de validade das leis da termodin\u00e2mica para sistemas microsc\u00f3picos, em que flutua\u00e7\u00f5es de energia s\u00e3o importantes\u201d, diz Serra. De acordo com o f\u00edsico, no caso do experimento publicado, \u00e9 como se a correla\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica fosse um \u201crecurso dispon\u00edvel\u201d e a informa\u00e7\u00e3o contida nela fosse convertida em combust\u00edvel para reverter o fluxo de calor, similar a energia consumida por um refrigerador convencional. \u201cO que ocorre \u00e9 uma transforma\u00e7\u00e3o de informa\u00e7\u00e3o em energia\u201d, complementa informalmente.<\/p>\n<p>Al\u00e9m da UFABC, o trabalho contou com a colabora\u00e7\u00e3o de pesquisadores da Universidade de S\u00e3o Paulo (USP), do Centro Brasileiro de Pesquisas F\u00edsicas (CBPF) e de institui\u00e7\u00f5es internacionais na Alemanha, Reino Unido e Singapura. O estudo teve apoio financeiro das ag\u00eancias brasileiras CNPq, CAPES, FAPERJ e FAPESP.<\/p>\n<p><strong>Artigo Cient\u00edfico<br \/>\n<\/strong><em>Reversing the direction of heat flow using quantum correlations<br \/>\n<\/em>Kaonan Micadei, John P. S. Peterson, Alexandre M. Souza, Roberto S. Sarthour, Ivan S. Oliveira, Gabriel T. Landi, Tiago B. Batalh\u00e3o, Roberto M. Serra &amp; Eric Lutz<br \/>\n<a href=\"https:\/\/www.nature.com\/articles\/s41467-019-10333-7\">Nature Communications 10, Article number: 2456 (2019)<br \/>\n<\/a><a href=\"https:\/\/arxiv.org\/abs\/1711.03323\">ArXiv:1711.03323<\/a><\/p>\n<p><strong>Contato para imprensa<\/strong><strong><br \/>\n<\/strong>Igor Zolnerkevic<br \/>\nAssessor de comunica\u00e7\u00e3o<br \/>\n<span id=\"cloak0b959f306deac7cf94a603f27de1ac7e\"><span id=\"cloak1e1173f0bc361d2bf90c15127afb468f\"><span id=\"cloakf3fc4a8f96dac7deca421e35ab73b151\"><span id=\"cloakc890ff3eb1b51e389b4c3b3eb86ca43f\"><span id=\"cloak5b2bf599305613f49286e4e4c530106f\"><span id=\"cloakbe01932a229055455a7d9f40fd4f328c\"><span id=\"cloak5922d0008eba141a30a446bff8cc8444\"><span id=\"cloak79148a3d6a283dd0db2b69f5c5ff91db\"><span id=\"cloakab29a89f043f159a5db041fbac5f61fe\"><a href=\"mailto:comunicacao@sbfisica.org.br\">comunicacao@sbfisica.org.br<\/a><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>O fluxo de calor tende sempre a ocorrer espontaneamente de um corpo quente para um frio. 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