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

Крымская АЭС: почему атомную станцию, которую строили почти 10 лет, так и не запустили

В конце 1960-х годов советские специалисты анализировали топливно-энергетический баланс страны и пришли к выводу, что европейская часть СССР в обозримой перспективе может столкнуться с дефицитом...

Кракатау почти стёр жизнь с нескольких островов — биологи больше века наблюдали, кто вернётся первым

После извержения Кракатау в августе 1883 года несколько островов в Зондском проливе выглядели так, словно их начали создавать заново. Большая часть самого Кракатау исчезла в море, а уцелевшая...

Чем отличается речная креветка от морской с точки зрения вкуса: биология и кулинария

Клетки морских креветок накапливают свободные аминокислоты для осмотической защиты в соленой воде плотностью около 35 г/л. Суммарная концентрация этих веществ в мышечной ткани морских видов...

Зачем в России разрабатывают новые дирижабли и где их собираются использовать

Доставить оборудование в посёлок, к которому нет постоянной дороги, бывает сложнее, чем изготовить его на заводе. Зимой можно дождаться зимника, летом — навигации по реке, а срочный груз...

Обзор игровой механической клавиатуры на магнитных переключателях Epomaker HE60 V2

Игровые клавиатуры с магнитными переключателями постепенно становятся популярнее благодаря возможности регулировать точку срабатывания клавиш, использовать аналоговый ввод и настраивать...

Зачем ресиверу Marantz 2252B два входа для винила: инженерный расчет 1977 года против аудиомифов

В 1977 году компания Marantz выпустила интегральный стереоресивер Model 2252B массой 14,2 кг, выдававший 52 Вт на канал при нагрузке 8 Ом с коэффициентом гармонических искажений менее 0,05%....