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

Почему проект белорусского электрокара тихо закрыли (и при чём тут Китай)

Несколько лет нам обещали доступный белорусский электромобиль: по выставкам возили концепты Академии наук, а в финале показали электрический кроссовер Belgee EX50. Но громкая история закончилась...

Правда ли, что акулы старше деревьев? Почему в этом известном факте есть подвох на 200 миллионов лет

Утверждение о том, что акулы живут на Земле дольше деревьев, часто встречается в научно-популярных статьях и передачах о природе. История акул действительно насчитывает сотни миллионов лет, и они...

Ровесник Большого взрыва: в центре Млечного Пути нашли звездное скопление возрастом 13,4 миллиарда лет

Один из главных вопросов современной астрофизики — как именно и когда сформировалась наша Галактика, Млечный Путь. Согласно физическим моделям, сборка любой крупной галактики начинается...

Почему водители останавливаются после поворота, хотя основной светофор разрешал проезд, и правильно ли они поступают

На регулируемых перекрёстках нередко складывается ситуация, когда разрешающий сигнал основного светофора позволяет выполнить поворот направо, а сразу после поворота располагается пешеходный...

Почему на советском ЗИЛ-157 водитель специально спускал колёса прямо во время движения

Представьте, что тяжёлый грузовик едет по грунтовой дороге, впереди глубокая грязь или рыхлый снег. Казалось бы, перед таким участком нужно проверить, хорошо ли накачаны колёса. Но...

Сколько весит выдох планеты: метаболизм всех людей на Земле производит 2 миллиарда тонн CO₂ в год

Жизнедеятельность человека непрерывно связана с выработкой углекислого газа. С каждым вдохом в легкие поступает кислород, который разносится кровью по тканям и участвует в расщеплении питательных...