Струи и квантовый вакуум: открывая тайны физики

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Загадочный мир квантовой физики снова подвергается исследованиям, и на этот раз в центре внимания — квантовый вакуум и происходящие в нем феномены, связанные с образованием так называемых «струй». Последние исследования ученых из университета Стоуни Брук и Брукхейвенской национальной лаборатории, в сотрудничестве с компанией NVIDIA, проливают свет на роль этих струй в модификации квантового вакуума и сохранении квантовой запутанности.

Итак, что такое квантовый вакуум и как он связан с феноменом «струй»? Квантовый вакуум — это квантовое состояние, обладающее наименьшей возможной энергией, которое остается даже при абсолютном отсутствии частиц. Однако струи, возникающие в результате столкновений высокоэнергетических частиц, представляют собой потоки кварков, антикварков и глюонов, движущихся через этот квантовый вакуум. Из-за свойства конфайнмента, силовых взаимодействий, кварки никогда не обнаруживаются напрямую, но вместо этого расщепляются на множество вторичных частиц.

Временная эволюция кварк-антикварковой пары, образующейся в результате столкновений частиц высоких энергий. Пара разделяется в пространстве, образуя дополнительные кварк-антикварковые пары, но она по-прежнему сохраняет квантовую запутанность.
Временная эволюция кварк-антикварковой пары, образующейся в результате столкновений частиц высоких энергий. Пара разделяется в пространстве, образуя дополнительные кварк-антикварковые пары, но она по-прежнему сохраняет квантовую запутанность.
Автор: Florio A., et al. Real-time Nonperturbative Dynamics of Jet Production in Schwinger Model: Quantum Entanglement and Vacuum Modification. Physical Review Letters 131, 021902 (2023) [DOI: 10.1103/PhysRevLett.131.021902] Источник: dx.doi.org

Исследования, проведенные с использованием квантовых симуляций, позволили ученым обнаружить, что струи, пронизывающие квантовый вакуум, сильно модифицируют его состояние. Это означает, что процесс образования струй оказывает непосредственное воздействие на сам квантовый фон. Более того, ученые обнаружили, что кварки, образующие струи, сохраняют квантовую запутанность, что представляет собой особую связь между частицами на квантовом уровне.

Эти открытия имеют значительные последствия для нашего понимания квантовой физики и могут стимулировать новые экспериментальные исследования. В частности, возможность обнаружения квантовой запутанности в ядерных экспериментах открывает новые пути для изучения взаимодействия квантовых частиц и их роли в физических процессах. Кроме того, эти исследования призваны продвигать развитие квантовых методов вычислений и могут привести к созданию новых вычислительных устройств, специально ориентированных на решение конкретных задач.

В целом, исследования роли квантовых струй в модификации квантового вакуума и сохранении квантовой запутанности представляют собой важный шаг вперед в нашем понимании основ квантовой физики и могут пролить свет на многие тайны квантового мира. Они открывают новые перспективы как для фундаментальных исследований, так и для практических приложений, включая разработку новых методов вычислений и проведение новых экспериментов в области ядерной физики.

1 комментарий

a
Так как эта запутанность проявляется в адронных струях?

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Завезли змей — стало больше пауков. Что случилось на Гуаме?

В этой истории пауков никто не привозил специально. Для них не создавали заповедник и не разводили насекомых на корм. На тихоокеанский остров Гуам попала змея — и спустя десятилетия...

Почему фламинго едят с перевёрнутой головой

Кормящийся фламинго опускает длинную шею и разворачивает голову теменем вниз. Птица водит клювом в воде, быстро открывает и закрывает его, а иногда начинает топтаться на одном месте. Эти движения...

Что позволяет коале есть ядовитые листья эвкалипта

Коала сидит в развилке дерева, подтягивает к себе ветку и неторопливо жуёт листья. Собирать плоды или искать насекомых ей не нужно: еда растёт прямо над головой. Но большинству травоядных такая...

Водяной клоп, который держит в страхе пресноводный водоем: как охотится Белостома

В тёплых прудах и заросших заводях прячется одно из самых необычных насекомых планеты — Белостома, гигантский водяной клоп. С виду клоп напоминает помесь таракана и богомола: плоское...

Что, если облака Венеры или камни Марса обитаемы? Найден единственный след, который не способна скрыть ни одна форма жизни

Все современные программы поиска жизни в космосе опираются на земной опыт. Космические агентства ищут планеты, которые находятся на комфортном расстоянии от своих звезд, где температура позволяет...

Уборка космоса отменяется: почему «орбитальные мусоровозы» не спасут нас от космического мусора

С декабря 2024 по май 2025 года спутники группировки Starlink выполнили 144 404 маневра уклонения от потенциальных столкновений. Согласно отчетам компании SpaceX для Федеральной комиссии по связи...