Οι φυσικοί ανακαλύπτουν έναν τρόπο προσομοίωσης της μη γραμμικής κβαντικής ηλεκτροδυναμικής σε ένα εργαστηριακό περιβάλλον

Πίστωση: Δημόσιος τομέας Pixabay/CC0

Στη μεγάλη οθόνη, στα βιντεοπαιχνίδια και στη φαντασία μας, τα έντονα φώτα αναβοσβήνουν και χτυπούν όταν συγκρούονται μεταξύ τους. Στην πραγματικότητα, όπως σε ένα σόου με φως λέιζερ, οι ακτίνες του φωτός περνούν η μία από την άλλη, δημιουργώντας μοτίβα ιστού αράχνης. Αυτή η σύγκρουση ή παρεμβολή συμβαίνει μόνο στη φαντασία – και σε μέρη με τεράστια μαγνητικά και ηλεκτρικά πεδία, τα οποία στη φύση συμβαίνουν μόνο κοντά σε τεράστια αντικείμενα όπως τα αστέρια νετρονίων. Εδώ, ένα ισχυρό μαγνητικό ή ηλεκτρικό πεδίο αποκαλύπτει ότι το κενό δεν είναι πραγματικά κενό. Αντίθετα, όταν οι ακτίνες φωτός τέμνονται εδώ, διασκορπίζονται στα ουράνια τόξα. Μια αδύναμη εκδοχή αυτού του φαινομένου παρατηρείται στους σύγχρονους επιταχυντές σωματιδίων, αλλά απουσιάζει εντελώς από την καθημερινότητά μας ή ακόμα και σε κανονικά εργαστηριακά περιβάλλοντα.


Η Yuli Lyanda Geller, Καθηγήτρια Φυσικής και Αστρονομίας στο Purdue’s School of Science, σε συνεργασία με τους Aydin Keser και Oleg Suchkov από το Πανεπιστήμιο της Νέας Νότιας Ουαλίας στην Αυστραλία, υπέβαλε αίτηση. κβαντική θεωρία πεδίου Μη ενοχλητικές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για την περιγραφή και την επέκταση σωματιδίων υψηλής ενέργειας για την ανάλυση της συμπεριφοράς των λεγόμενων υλικών Dirac, τα οποία έχουν γίνει πρόσφατα το επίκεντρο της προσοχής. Χρησιμοποίησαν τη διαστολή για να λάβουν αποτελέσματα που υπερβαίνουν τα γνωστά αποτελέσματα υψηλής ενέργειας και το γενικό πλαίσιο της συμπυκνωμένης ύλης και της φυσικής της ύλης.

Πρότειναν διάφορες πειραματικές διαμορφώσεις με εφαρμοσμένα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία και ανέλυσαν τα καλύτερα υλικά που θα τους επέτρεπαν να μελετήσουν πειραματικά αυτό το κβαντικό ηλεκτροδυναμικό φαινόμενο σε ένα μη επιταχυνόμενο περιβάλλον. Αργότερα ανακάλυψαν ότι τα αποτελέσματά τους εξηγούσαν καλύτερα κάποια μαγνητικά φαινόμενα που είχαν παρατηρηθεί και μελετηθεί σε προηγούμενα πειράματα.

Οι Keser, Lyanda-Geller και Sushkov ανακάλυψαν ότι ήταν δυνατό να παραχθεί αυτό το αποτέλεσμα σε μια κατηγορία νέων υλικών που περιλαμβάνουν βισμούθιο (τα στερεά διαλύματά του με αντιμόνιο και αρσενίδιο τανταλίου). Με αυτή τη γνώση, το φαινόμενο μπορεί να μελετηθεί, το οποίο θα μπορούσε να οδηγήσει σε σημαντικά πιο ευαίσθητους αισθητήρες καθώς και σε υπερπυκνωτές αποθήκευσης ενέργειας που μπορούν να ενεργοποιηθούν και να απενεργοποιηθούν από ένα ελεγχόμενο μαγνητικό πεδίο.

«Είναι σημαντικό ότι ένα από τα βαθύτερα κβαντικά μυστήρια στο σύμπαν μπορεί να δοκιμαστεί και να μελετηθεί σε ένα μικρό εργαστηριακό πείραμα», είπε η Λιάντα Γκέλερ. «Με αυτά τα υλικά, μπορούμε να μελετήσουμε τα αποτελέσματα του σύμπαντος και μπορούμε να μελετήσουμε τι συμβαίνει σε αυτό αστέρια νετρονίων από τα εργαστήριά μας.

Η Yuli Lyanda Geller είναι εμπειρογνώμονας στην ενδιάμεση φυσική και στα φαινόμενα παρεμβολών, στα οπτικά φαινόμενα στις νανοδομές και στην κβαντική φυσική των πληροφοριών, και η εργασία είναι διαθέσιμη στο διαδίκτυο στη διεύθυνση Επιστολές Φυσικής Ανασκόπησης.


Οι ερευνητές ανακαλύπτουν ένα νέο κβαντικό φαινόμενο στο διπλοστιβάδα γραφένιο


περισσότερες πληροφορίες:
Aydın Cem Keser et al, Nonlinear Quantum Electrodynamics in Dirac Materials, Επιστολές Φυσικής Ανασκόπησης (2022). DOI: 10.1103/ PhysRevLett.128.066402

Εισαγωγή του
Πανεπιστήμιο Purdue

το απόσπασμα: Οι φυσικοί ανακαλύπτουν μέθοδο προσομοίωσης μη γραμμικής ηλεκτροδυναμικής σε εργαστηριακό περιβάλλον (2022, 4 Μαρτίου), που ανακτήθηκε στις 4 Μαρτίου 2022 από τη διεύθυνση https://phys.org/news/2022-03-physicists-method-emulation-nonlinear-quantum. html

Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Ανεξάρτητα από οποιαδήποτε δίκαιη συναλλαγή για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν επιτρέπεται να αναπαραχθεί χωρίς γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς.

READ  Φωτογραφία του Τζέιμς Γουέμπ τραβηγμένη από το Παρατηρητήριο της Γαίας

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *