Jun Ye: o relógio que não perderia um segundo em 15 bilhões de anos

Em algum lugar de um laboratório em Boulder, no Colorado, milhares de átomos de estrôncio pairam numa rede de luz laser, e cada um deles tiquetaqueia centenas de trilhões de vezes por segundo. O relógio que eles formam é tão estável que, se deixado em funcionamento, não adiantaria nem atrasaria um segundo em cerca de quinze bilhões de anos, aproximadamente a idade do universo. O homem que o construiu, Jun Ye, nasceu em Xangai, foi criado em boa parte pela avó e, em 1º de outubro de 2026, tornou-se laureado com o Prêmio Wolf de Física.

Xangai, 1967

Jun Ye nasceu em 1967, em Xangai. Seu pai era oficial da marinha e sua mãe, cientista ambiental, e boa parte da infância dele foi passada com a avó. Formou-se bacharel em física pela Universidade Jiao Tong de Xangai em 1989 e depois atravessou o Pacífico rumo à Universidade do Novo México, onde concluiu, em 1991, o mestrado em óptica quântica teórica sob orientação de Marlan Scully.

O Nobel no fim do corredor

Mudou-se para a Universidade do Colorado em Boulder para o doutorado, que concluiu em 1997 sob orientação de John L. Hall, que dividiria o Prêmio Nobel de Física de 2005 por trabalhos sobre precisão de lasers e pentes de frequência. Depois de uma bolsa Millikan no Caltech com Jeff Kimble, Ye voltou a Boulder em 1999 para o JILA, o instituto conjunto da Universidade do Colorado e do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia, e tornou-se fellow pleno em 2001. Está lá desde então.

Ensinando os átomos a marcar o tempo

Um relógio atômico conta as vibrações de um átomo. Quanto mais alta a frequência e mais calmo o átomo, mais fino o tique. Ye resfria átomos de estrôncio quase ao zero absoluto e os aprisiona numa rede óptica, uma grade de luz laser estacionária. Como os átomos quase não se movem, um laser pode sondar por muito tempo sua vibração ultraestável, e essa vibração se torna a batida do relógio. Em 2018, seu relógio de gás quântico tridimensional alcançou uma precisão fracionária de 2,5 partes em dez quintilhões ao longo de cerca de seis horas. Em 2022, seu grupo usou o relógio para medir o desvio gravitacional para o vermelho de Einstein numa amostra de apenas um milímetro de altura, vendo o tempo correr, muito levemente, mais devagar embaixo do que em cima.

Esses relógios não são curiosidades. Eles aprimoram a navegação por satélite e as comunicações, detectam minúsculas variações de gravidade e de campos magnéticos e testam se as constantes da natureza são mesmo constantes. Ele também trabalha com pentes de frequência e informação quântica.

As honrarias

Ye recebeu o Prêmio I. I. Rabi de física atômica, molecular e óptica em 2007, a eleição para a Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos em 2011, o Presidential Rank Award em 2015, o Prêmio Norman F. Ramsey em 2019, o Breakthrough Prize em Física Fundamental (anunciado em 2021 e dividido com Hidetoshi Katori) e a Medalha de Honra do Instituto Niels Bohr em 2022. Apareceu no documentário The Most Unknown, da Netflix, em 2018. No Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia, tem cinco Medalhas de Ouro do Departamento de Comércio.

Por que Jun Ye é chamado de gênio

Ye transformou uma disciplina silenciosa e quase impossível numa ferramenta que mede a forma do espaço-tempo em laboratório. A maioria dos cientistas persegue fenômenos novos; Ye persegue uma barra de erro menor, vez após vez, até que a própria barra de erro se torne a descoberta. Seus relógios não apenas dizem as horas. Eles nos dizem, com uma precisão que ninguém julgava alcançável, como o universo as guarda.