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 ученые не смогут воскресить древних животных: кого на самом деле вывели в Colossal под видом ужасного волка

В 2025 году американская биотехнологическая компания Colossal Biosciences объявила о том, что ей удалось возродить ужасного волка (Aenocyon dirus). Этот крупный хищник обитал на территории Северной...

Как вырастить лес в каменной пустыне: 180-летний эксперимент на острове Вознесения и его последствия

В 1836 году молодой английский ученый Чарльз Дарвин во время кругосветного плавания высадился на острове Вознесения в южной части Атлантического океана. Перед ним лежал участок суши площадью 88 км²...

Почему в одной комнате одни кутаются в теплые вещи, а другим жарко: ученые нашли причину в рецепторах кожи

В повседневной жизни легко заметить, что мужчины и женщины по-разному оценивают температуру в одном и том же помещении. Статистические опросы и замеры в офисах показывают устойчивую разницу в...

✦ ИИ  Разбор городского дизайна Рыбинска: как стилизованные вывески меняют улицу

У Рыбинска есть редкая для городского путеводителя особенность: знакомство с ним можно начать с букв. На Крестовой улице взгляд цепляется за вывески, затем переходит к фасадам, а потом —...

Лысый ибис: почему редкую птицу пришлось учить дороге на юг с помощью летательного аппарата

Над полями летит небольшой аппарат с мотором. Рядом держится стая тёмных птиц с длинными изогнутыми клювами. Они не преследуют машину и не случайно оказались поблизости: в ней сидит человек,...

Зебровые мидии попали в Великие озёра с балластной водой — вода стала прозрачнее, а трубы начали зарастать раковинами

В конце 1980-х на дне озера Сент-Клэр между озёрами Гурон и Эри обнаружили небольшого моллюска с полосатой раковиной. Зебровая мидия Dreissena polymorpha была хорошо известна в Европе, но в...