14:38
Comentarii Adauga Comentariu

_ Magneți cuantici în mișcare

_ Magneți cuantici în mișcare

Comportamentul magneților cuantici microscopici a fost mult timp o materie predată în cursurile de fizică teoretică. Cu toate acestea, investigarea dinamicii sistemelor care sunt departe de echilibru și urmărirea lor „în direct” a fost dificilă până acum. Acum, cercetătorii de la Institutul de Optică Cuantică Max Planck din Garching au reușit tocmai acest lucru, folosind un microscop cu gaz cuantic. Cu acest instrument, sistemele cuantice pot fi manipulate și apoi fotografiate cu o rezoluție atât de mare încât până și atomii individuali sunt vizibili. Rezultatele experimentelor pe lanțuri liniare de spini arată că modul în care se propagă orientarea acestora corespunde așa-numitei superdifuzii Kardar-Parisi-Zhang. Acest lucru confirmă o presupunere care a apărut recent din considerente teoretice.

O echipă de fizicieni din jurul doctorului Johannes Zeiher și profesorului Immanuel Bloch are ochii pe obiecte pe care alții cu greu nu le pot vedea niciodată. Cercetătorii de la Institutul de Optică Cuantică Max Planck (MPQ) din Garching folosesc un așa-numit microscop cuantic cu gaz pentru a urmări procesele la scara mică a fizicii cuantice. Un astfel de instrument permite, cu ajutorul atomilor și laserelor, să creeze în mod specific sisteme cuantice cu proprietățile dorite și să le investigheze cu rezoluție înaltă. În aceste experimente, cercetătorii se concentrează și pe fenomenele de transport - modul în care obiectele cuantice se mișcă în anumite condiții externe.

Echipa a făcut acum o descoperire experimentală surprinzătoare. Cercetătorii au reușit să arate că transportul unidimensional al spinurilor - termenul „spin” reprezintă o proprietate cuantică specifică, magnetică a atomilor și a altor particule – seamănă cu fenomenele macroscopice din anumite zone. În cea mai mare parte, procesele din domeniul cuantic și din lumea de zi cu zi diferă semnificativ. „Dar munca noastră dezvăluie o legătură interesantă între sistemele de spin mecanic cuantic din atomii reci și sistemele clasice, cum ar fi creșterea coloniilor bacteriene sau răspândirea incendiilor de vegetație”, spune Johannes Zeiher, liderul grupului în divizia Quantum Many-Body Systems de la MPQ. „Această descoperire este complet neașteptată și indică o conexiune profundă în domeniul fizicii de neechilibru, care este încă prost înțeleasă.”

Fizicienii se referă la o asemenea analogie teoretică între mișcarea aleatoare în sistemele cuantice și clasice ca "universalitate." În acest caz specific, este vorba de universalitatea Kardar-Parisi-Zhang (KPZ) — un fenomen cunoscut anterior doar din fizica clasică.

Exponent grăitor

Pentru a observa fenomenul microscopic, echipa Garching a răcit mai întâi un nor de atomi la temperaturi apropiate de zero absolut. Astfel, mișcările din cauza căldurii ar putea fi excluse. Apoi au blocat atomii ultrareci într-un potențial special format „în formă de cutie”, format dintr-un aranjament de oglinzi minuscule. „Am folosit acest lucru pentru a studia relaxarea unui singur perete de domeniu magnetic într-un lanț de 50 de rotiri aranjate liniar”, explică David Wei, cercetător în grupul lui Johannes Zeiher. Peretele domeniului separă zonele cu orientare identică a spinurilor învecinate unele de altele. Cercetătorii au creat mai întâi peretele de domeniu pentru experiment folosind un nou truc, prin care un „câmp magnetic eficient” a fost generat prin proiectarea luminii. Procedând astfel, cercetătorii pot suprima puternic cuplările dintre rotiri, „blocându-le” efectiv în loc.

Relaxarea în lanțul de spin a avut loc după ce cuplările dintre rotiri au fost pornite într-un mod controlat și, după cum sa dovedit, a urmat un model caracteristic. „Acest lucru poate fi descris matematic printr-o lege a puterii cu exponentul 3/2”, spune Wei – un indiciu asupra conexiunii cu universalitatea KPZ. Alte dovezi pentru această relație au fost furnizate atunci când cercetătorii au detectat mișcarea rotațiilor individuale, care a fost dezvăluită prin microscopul cuantic cu gaz.

„Această precizie ridicată a stat la baza unei evaluări statistice detaliate”, spune Zeiher. „Cursul uimitor al difuziei de spin pe care l-a arătat experimentul nostru corespunde, în forma sa matematică, aproximativ cu răspândirea unei pete de cafea pe o față de masă, de exemplu”, explică fizicianul Max Planck. Că ar putea exista o astfel de conexiune uimitoare fusese bănuită de o echipă de teoreticieni în urmă cu aproximativ doi ani, pe baza unor considerații teoretice. Cu toate acestea, confirmarea experimentală a acestei ipoteze încă lipsea.

Un model vechi îi uimește pe fizicieni

Pentru descrierea fenomenelor de spin mecanic cuantic, fizicienii folosesc foarte mult așa-numitul model Heisenberg. cu succes pentru o lungă perioadă de timp (dar abia recent au putut fi descrise teoretic fenomenele de transport de spin în cadrul acestui model). „Rezultatele noastre arată că noi perspective surprinzătoare sunt încă posibile chiar și într-un cadru teoretic stabilit”, subliniază Johannes Zeiher. „Și sunt o dovadă a modului în care teoria și experimentul se încrucișează în fizică.”

Rezultatele care au fost obținute acum de echipa din Garching nu sunt doar de valoare academică. Ele ar putea fi utile și pentru aplicații tehnice tangibile. De exemplu, spinurile constituie și baza anumitor forme de calculatoare cuantice. Cunoașterea proprietăților de transport ale purtătorilor de informații ar putea fi de o importanță critică pentru realizarea practică a unor astfel de arhitecturi noi de computer.

Studiul apare în Science.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

Vaccinul Moderna Covid este mai probabil să declanșeze inflamația inimii la bărbații tineri și de vârstă mijlocie

_ Lacey Fletcher a fost văzută ultima dată în public cu 15 ani înainte de moartea ei, dezvăluie vecinii

_ Tatăl unui skateboarder olimpic spune că generația Z este tolerantă la o greșeală când vine vorba de sportivii trans

_ Jerry Hall a părăsit „inima zdrobită” după încheierea bruscă a căsătoriei ei cu Rupert Murdoch, scrie ALISON BOSHOFF

_ SIR CLIVE WOODWARD: Eddie Jones are dreptate să meargă mare pentru deschiderea Angliei împotriva Australiei

_ Căile navigabile din Manaus din Brazilia sufocate de tone de gunoi

_ ONU îndeamnă la acțiuni ambițioase pentru a proteja oceanele

_ Starul Euphoria Jacob Elordi devine cel mai recent australian imortalizat la Madame Tussauds

_ DR MICHAEL MOSLEY: Îmbunătățiți-vă creierul bând linte de rață!

_ BEL MOONEY: Este o prostie să mă întristesc pentru un bărbat pe care tânjisem să-l iubesc?

_ Cuplu de bătr�ni legat cu centuri, agresat cu violență de suspecți legat de șirul de spargeri din NorCal

_ Adele este copleșită de emoție în timp ce urcă pe scenă la BST Hyde Park Festival

_ Starul Ferrari Charles Leclerc se deschide despre tragedie și urmărirea lui Red Bulls

_ Păstrarea energiei în cameră

_ Părinții unei femei autiste din Louisiana au insistat că a fost decizia ei să rămână pe canapea

_ Jack Riewoldt se alătură duo-ului de comentarii virali hilar Shepmates pentru a recrea meciul dramatic

_ Însărcinată Michelle Williams, se bucură de plimbarea la New York cu fiul Hart

_ „Ochii ei pot scuipa foc”: Sarina Wiegman are o serie nemiloasă care ar putea duce Anglia la gloria Euro

_ Soapwatch cu JACI STEPHEN: Se va stinge dragostea pentru Phill și Fiz?

_ Sfaturile de curse ale lui Robin Goodfellow: Cele mai bune pariuri pentru sâmbătă, 2 iulie

_ Oficial rus: Nicio sancţiune sau restricţie nu va putea împiedica constituirea unei uniuni statale între Rusia şi Belarus

_ Charlie Appleby sprijină Native Trail pentru a trece testul de rezistență în Coral-Eclipse Stakes de la Sandown

_ Confruntat Eddie Jones are nevoie disperată de Anglia pentru a-și continua cursa neînvinsă împotriva Australiei

_ Eddie are dreptul de a merge mare pentru deschiderea seriei împotriva Australiei, deoarece Jones este gata să-și aleagă armele mari

_ Rachel Stevens anunță despărțirea de soțul ei iubit din copilărie de 12 ani, Alex Bourne

_ Megan Barton Hanson face o expoziție FOARTE bustină la petrecerea de 50 de ani de Mândrie de la Metro

_ Lucy Liu și Alexandra Daddario show Why Women Kill a fost anulat de Paramount+

_ Courtney Lawes lansează un apel pasionat ca rugby-ul să învingă rasismul înaintea primului test din Australia

_ „Sunt îngrijorat pentru rugby”: David Campese deplânge „clubul bătrânilor” din acest sport

_ Istoria relației lui Taylor Swift: de la Calvin Harris și Tom Hiddleston la Joe Alwyn

_ Insula Iubirii: Antigoni și Charlie sunt PUNCĂȚI din vilă

_ Irish FA oferă sprijin deplin șefului echipei feminine Pauw pentru acuzațiile de viol și abuz sexual

_ Studiu: Cum au evoluat placenta la mamifere

_ MISS MONEYSAVER JASMINE BIRTLES: De ce Duty Free adesea NU ESTE o afacere reală

_ EDEN CONFIDENTIAL: reparatorul „Numerar pentru onoare” a fost obligat să părăsească clubul lui Duke of Kent

_ Chelsea și Manchester City se apropie de un acord pentru Raheem Sterling

_ Fată de 15 ani, grav rănită după ce a fost atacată de rechin în apă adâncă de 5 metri în Florida

_ Manchester United face o ofertă de 34,5 milioane de lire sterline pentru fundașul Ajax, Lisandro Martinez

_ Iubita lui De Minaur detaliază calitățile sale de LUPTA, în timp ce australianul îndrăznește să viseze la Wimbledon

_ Leeds „explorează împrumutul” pentru Tyler Adams din Leipzig și „urmează AC Milan în cursa pentru Charles de Ketelaere”

_ Jenna Bush Hager critică petrecerea de aniversare „exagerată” a lui Kim Kardashian pentru North West

_ Joao Palhinha este în sfârșit pregătit să semneze pentru Fulham cu un contract de 17 milioane de lire sterline de la Sporting după o dispută cu agenții

_ „Luptătorul australian” Jason Kubler ajunge în runda a treia la Wimbledon și în top 100 ATP

_ Hayley Atwell se spune că se întâlnește cu un producător muzical după despărțirea raportată de Tom Cruise

_ ÎNAINTEA JOCULUI: Kalvin Phillips face o mișcare stelară înaintea trecerii la Manchester City

_ Atmosfera Pământului poate fi sursa de apă lunară

_ Oamenii de știință găsesc noi indicatori ai dezghețului permafrostului din Alaska

_ Brittany Cartwright cântă: „Am scăpat 39 de kilograme!” în timp ce ea arată o pierdere în greutate uimitoare în rochie strânsă

_ Adele se întoarce în Marea Britanie pentru spectacolul epuizat din Hyde Park, în timp ce Ed Sheeran cântă la stadionul Wembley

_ Vintage Burger King din anii 80 descoperit în spatele zidului unui mall din Delaware

_ STEVE BLAND scrie o scrisoare deschisă către soțul doamnei Deborah James

_ C�ntărețul Bret Michaels de la Poison, internat �n spital după o reacție adversă la tratamentul Covid-19 - Forțat să anuleze spectacolul de la Nashville

_ Biden atinge noile minime ale sondajului: Gallup: 87 la sută piesa greșită; CIVIQS: 31 la sută aprobare; Independenți: 19 la sută aprobare; Emerson: Trump îl învinge pe Biden cu cinci

_ UE şi SUA au sancţionat Rusia în multe domenii, dar e pare că au uitat unul. Investigaţie Reuters: 14 companii ruseşti de armament nu s-au confruntat cu nicio sancţiune occidentală

_ Katie Boulter este respinsă de organizatorii de la Wimbledon în timp ce este aruncată pe Curtea 2 pentru turul al treilea

_ Portretele de mult uitate dezvăluie puține mai bune pentru a surprinde frumusețea luminoasă a Dianei, scrie RICHARD KAY

_ Cine moare în Stranger Things Sezonul 4 Volumul 2? SPOILER

_ The Stones oferă cele mai revelatoare interviuri unul despre celălalt într-un nou documentar

_ Dulci sau sărate - tarte delicioase folosind cele mai proaspete produse de sezon

Românii nu-l mai vor pe Iohannis. AUR a strâns peste 2 milioane de semnături pentru demiterea lui Klaus Iohannis. Simion: Românii nu îl mai vor pe Klaus Iohannis. Această campanie s-a bucurat de o largă susţinere pe străzile localităţilor din ţară


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5

Nr. de articole la aceasta sectiune: 262, afisate in 5 pagini.