Início Ciência e tecnologia Os cientistas finalmente resolvem um mistério quântico de um século

Os cientistas finalmente resolvem um mistério quântico de um século

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A corda de uma guitarra inclinada pode vibrar por alguns segundos antes de ficar em silêncio. Um balanço do playground, esvaziando seu passageiro, descansará lentamente. Estes são físicos chamados “asilador harmônico úmido” e são bem compreendidos nas leis de velocidade de Newton.

Mas no pequeno mundo dos átomos, as coisas são estranhas – e os trabalhos quânticos sob a lei bizarra da física. O professor da Universidade de Vermont, Denis Clafarti, e o nome de seu aluno, Dinah, ficaram surpresos que, no mundo nuclear, houve alguns sistemas que se comportam como uma velocidade vibrante de corda de guitarra no mundo newtoniano. “Se isso acontecer, podemos criar uma teoria quântica de Dolock Harmonic Dolock?” Clafarti ficou surpreso.

Na revista em um estudo publicado em 7 de julho de 2025 Pesquisa de revisão físicaEle e Dinah fizeram exatamente isso: um modelo encontrou uma solução precisa que se comporta como “pingente harmônico quântico úmido”, eles escreveram uma velocidade do tipo de corda de guitarra na escala Atom.

Acontece que, por cerca de 90 anos, os teóricos tentaram descrever esses sistemas harmoniosos úmidos usando física quântica – mas com sucesso limitado. Claphrty Clafarti, professora de física da UVM desde 1992, disse: “A política de incerteza de HEEGENBERG, o Quantum está envolvido na preservação de uma base da física. Ao mesmo tempo, em uma escala de átomo, o outro é com menos precisão, o outro é menos preciso.

Cordeiro

O modelo estudado pelos físicos UVM foi originalmente criado pelo físico britânico Horace Lamb em 1, antes do nascimento de Warner Heisenberg e antes do desenvolvimento da física quântica. O cordeiro estava ansioso para descrever como uma partícula vibrante poderia perder energia para a energia em uma força. Usando as leis de velocidade de Newton, o Cordeiro mostrou que as ondas elásticas criadas pela velocidade de partícula retornaram à partícula e dá umidade – ele vibra com cada vez menos energia ao longo do tempo.

“Na física clássica, sabe -se que, quando os objetos vibram ou sacudem, eles perdem energia devido a atrito, resistência ao ar”, disse Dinah. “Mas não está tão claro no regime quântico”.

Claforty e Dinah (que se formaram na UVM em física em 2021, com um diploma de pós -graduação em 2021 e agora ganhando doutorado em UVM) – com a National Science Foundation e o apoio da NASA – o modelo de Lamb corrigido para o Quantum World e encontrou a solução. “Para preservar o princípio da incerteza, a interação do átomo com todos os átomos na energia precisa ser intestinal”, explicou o cravo, “Este é o chamado problema de vários corpos”.

Equipamento pequeno?

Como eles resolveram esse problema? Segure seu assento. “Através de uma transformação multimodo Bogoleubov, que torna a hamiltoniana do sistema na diagonal diagonal e para determinar seus recursos”, eles escreveram, produz um estado chamado “Multimode Press”. Se você perder alguma coisa, basta dizer que os pesquisadores da UVM são capazes de reformar matematicamente o sistema do cordeiro, para que um comportamento atômico possa ser descrito em uma linguagem completamente precisa.

E precisamente a localização de um átomo pode ser algo como medir a menor fita do mundo: distância quântica e novo método para medir outras tecnologias de sensores super dependentes. Essas aplicações em potencial são derivadas de uma conseqüência importante de um novo trabalho nos cientistas da UVM: prevê como a incerteza dos átomos muda com a interação com outros átomos na força. “Ao reduzir essa incerteza, alguém pode medir a posição em direção à precisão sob o limite quântico padrão”, disse Clafarti. Na física, existe algum limite final, como a velocidade da luz – e a política de incerteza de Heisenberg impede a medida perfeita de uma partícula. No entanto, essa incerteza pode ser reduzida por técnicas quânticas específicas – neste caso, calculando o comportamento da partícula em um estado especial de “vácuo de squiiz” que aumenta o som da randomidade quântica (velocidade) em uma variável (posição).

Esse tipo de técnica matemática estava por trás da criação do primeiro detector de ondas gravitacional bem -sucedido, que poderia medir mil vezes as mudanças de distância menores do que o núcleo de um átomo e para o qual o Prêmio Nobel foi dado em 2017. Quem sabe o que a descoberta das novas soluções quânticas do século -modelo de cordeiro.

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