Estudos do MIT indicam que o comportamento quântico dos neutrinos e o recuo dos átomos impedem a amplificação necessária ao laser proposto com material radioativo ultrafrio, enquanto idealizadores ainda consideram um possível teste em laboratório.
Um laser de neutrinos baseado em átomos radioativos ultrafrios não produziria a amplificação prevista por seus idealizadores, segundo novos cálculos de pesquisadores do MIT. As análises apontam obstáculos ligados às partículas emitidas e ao movimento dos átomos.
Segundo a SciTechDaily, em reportagem publicada nesta quinta-feira, 8 de outubro, Wolfgang Ketterle, Hanzhen Lin e Yu-Kun Lu examinaram a proposta apresentada em 2025 por Joe Formaggio e Ben Jones.
Os dois trabalhos foram publicados em 2 de setembro de 2026 na Physical Review Letters. Eles investigam aspectos diferentes do mecanismo sugerido, que tentaria sincronizar emissões radioativas para formar um feixe semelhante ao de um laser.
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Partículas impedem a amplificação
No estudo sobre a impossibilidade fundamental do dispositivo, os pesquisadores analisaram um sistema idealizado de átomos emitindo férmions, categoria à qual pertencem os neutrinos. A pergunta era se essa emissão poderia apresentar superradiância, como ocorre com fótons.
Na superradiância, emissões de várias partículas podem se reforçar coletivamente. Nesse regime, a intensidade máxima pode crescer proporcionalmente ao quadrado do número de átomos, em vez de acompanhar apenas a quantidade de emissores independentes.
Os cálculos do MIT encontraram outro resultado: para processos que emitem um único férmion, a taxa máxima cresce somente em proporção ao número de átomos. Assim, o sistema não apresenta o aumento coletivo necessário ao esquema proposto.
O artigo atribui esse limite à interferência destrutiva entre amplitudes de transição ou ao bloqueio de Pauli. Esse princípio impede que férmions idênticos ocupem o mesmo estado quântico.
Recuo desfaz a coordenação
O outro trabalho examinou se condensados de Bose-Einstein poderiam modificar o decaimento radioativo. Essas nuvens ultrafrias permitem que átomos se comportem coletivamente, mas os pesquisadores concluíram que isso não resolve as dificuldades associadas à radiação de alta energia.
Conforme a análise publicada na Physics, da Sociedade Americana de Física, os átomos de criptônio produzidos no decaimento recuam a milhares de metros por segundo. Eles atravessam o condensado em menos de um microssegundo.
Esse deslocamento acontece antes que a emissão coletiva consiga se desenvolver. O movimento também permite distinguir qual átomo originou cada emissão, destruindo a coerência necessária para que os eventos se reforcem.
Como funcionaria a proposta
A ideia original previa resfriar aproximadamente um milhão de átomos radioativos de rubídio-83 até formar um condensado. Durante o decaimento, eles se transformariam em criptônio-83 e liberariam neutrinos.
Os idealizadores esperavam que esse conjunto emitisse de maneira coordenada, acelerando o decaimento. Entretanto, a análise da Physics também aponta que o comprimento de onda extremamente pequeno dos neutrinos restringe a participação dos átomos na emissão coletiva.
Teste experimental segue em discussão
Os resultados apresentados são teóricos. Segundo a SciTechDaily, ninguém produziu até agora um condensado de Bose-Einstein com átomos radioativos, condição prevista para implementar o dispositivo.
Formaggio considera que a proposta ainda poderá ser examinada experimentalmente. Ele, Jones e Ketterle se reuniram diversas vezes para discutir os cálculos originais e as objeções posteriores. A reportagem não informa uma data para realizar esse teste.
