Por Pesach Benson • 15 de janeiro de 2026

Jerusalém, 15 de janeiro de 2026 (TPS-IL) — Um avanço israelense-japonês em partículas quânticas aproxima a ciência um passo de computadores quânticos confiáveis. Uma equipe de cientistas do Instituto Weizmann de Israel e do Instituto Nacional de Ciência de Materiais do Japão encontrou partículas que podem “lembrar” o que aconteceu em interações quânticas anteriores.

A pesquisa focou em ânions não abelianos, partículas quânticas exóticas que aparecem em materiais ultrafinos sob condições extremas e podem armazenar informações “lembrando” a ordem em que se movem umas em torno das outras, tornando-as blocos de construção promissores para computadores quânticos resistentes a erros.

O estudo, publicado na revista revisada por pares Nature, mostrou evidências de ânions não abelianos em grafeno bicamada, um material feito de duas camadas ultrafinas de átomos de carbono.

“Pela primeira vez, temos evidências experimentais de partículas que se comportam como ânions não abelianos”, disse o Dr. Yuval Ronen, chefe da equipe de pesquisa. “Esta pesquisa nos leva mais um passo em direção à construção de computadores quânticos tolerantes a falhas e mais úteis além de experimentos de pesquisa restritos.”

Os ânions foram previstos pela primeira vez na década de 1980, mas apenas “ânions abelianos” mais simples haviam sido observados. Os ânions não abelianos são mais complexos: eles não apenas mudam uma propriedade quântica chamada função de onda quando trocados, mas também mudam sua forma, o que codifica a memória de ações anteriores.

Computadores quânticos usam qubits, que podem existir em múltiplos estados ao mesmo tempo. Isso lhes dá o potencial de resolver problemas que os computadores atuais não conseguem. Mas os qubits são muito frágeis: pequenas perturbações podem destruir as informações que eles contêm. Ânions não abelianos poderiam resolver esse problema porque armazenam informações em todo o sistema de partículas em vez de em uma única partícula, tornando-os muito menos sensíveis a erros.

“A substituição de ânions não abelianos deixa um rastro na função de onda do sistema”, explicou Ronen. “Se trocarmos três dessas partículas em uma ordem, obtemos um resultado diferente do que se as trocarmos em outra ordem. Essa capacidade de lembrar a sequência é exatamente o que permite que elas armazenem informações.”

Para estudar as partículas, a equipe as guiou por caminhos circulares precisos em grafeno bicamada e mediu os padrões resultantes na resistência elétrica — um método inspirado em um experimento de luz do século XIX. Surpreendentemente, os cientistas descobriram que as partículas carregavam metade da carga de um elétron em vez do quarto esperado, sugerindo que dois ânions não abelianos estavam se movendo juntos.

“Ainda não conseguimos separá-los, mas este é um passo importante para observar essas partículas diretamente”, disse o Dr. Ronen. “O próximo desafio é ver exatamente como cada ordem de troca de partículas produz uma assinatura única. Isso nos aproximará de computadores quânticos tolerantes a falhas.”

De acordo com os pesquisadores, mesmo armazenar o estado de apenas 300 qubits exigiria que um computador clássico lembrasse mais de 34 quintilhões de números, mostrando o quão extraordinário é o potencial dessas partículas para o futuro da computação.

Se totalmente aproveitados, os ânions não abelianos poderiam tornar os computadores quânticos muito mais poderosos e confiáveis. Eles poderiam resolver problemas que são impossíveis para computadores clássicos, desde prever reações químicas para novos medicamentos e materiais até melhorar previsões do tempo. Eles também poderiam fortalecer a cibersegurança com novos tipos de criptografia e avançar a ciência fundamental revelando novos comportamentos quânticos.