Нове проривне відкриття - кожна квантова частинка рухається назад

Varsha Y S / Вікімедія

Математики в університетах Йорка, Муніч і Кардифа ідентифікували унікальну властивість квантово-механічних частинок - вони можуть рухатися в протилежному напрямку до напрямку, в якому вони підштовхуються.

Квантові механічні частинки

Математики в університетах Йорка, Мюнхена і Кардіффа визначили унікальну властивість квантовомеханических частинок - вони можуть рухатися в зворотному напрямку до напрямку, в якому вони штовхаються.

У повсякденному житті об'єкти рухаються в тому ж напрямку, що і їх імпульс - автомобіль в прямому русі рухається вперед і, звичайно, не назад.

Однак це більше не вірно для мікроскопічних масштабів - квантові частинки можуть частково перейти в зворотну сторону і рухатися в напрямку, протилежному їх імпульсу. Це унікальна властивість називається «зворотним потоком».

Нове відкриття

Це перший раз, коли це було виявлено в частці, на якій діють зовнішні сили. Раніше вчені знали про цей рух в «вільних» квантових частинках, де на них не діє ніяка сила.

Використовуючи комбінацію аналітичних і чисельних методів, дослідники також отримали точні оцінки міцності цього явища. Такі результати показують, що зворотний потік завжди присутній, але є досить невеликий ефект, який може пояснити, чому він ще не визначений.

Це відкриття відкриває шлях для подальших досліджень квантової механіки і може бути застосовано до майбутніх експериментів в областях квантових технологій, таких як комп'ютерне шифрування.

Унікально для квантових частинок

Доктор Хеннінг Бостелманн, науковий співробітник математичного факультету Йорка, сказав: «Цей новий теоретичний аналіз в квантово-механічні частинки показує, що цей ефект« зворотного потоку »всюдисущий в квантовій фізиці.

«Ми показали, що зворотний потік завжди може виникати, навіть якщо сила впливає на квантову частинку під час її переміщення. Ефект зворотного потоку є результатом дуальності хвильових частинок і ймовірнісної природи квантової механіки, і це вже добре зрозуміле в ідеалізованому випадку бессілових руху».

Доктор Гендальф Лехнер, науковий співробітник Математичної школи Університету Кардіффа, сказав: «Сили, звичайно ж, можуть змусити частинки рухатися назад, тобто вони можуть відображати це, і це, природно, призводить до збільшення зворотного потоку. Але ми могли б показати, що навіть в середовищі без відображення відбувається зворотний потік. З іншого боку, при наявності відображення ми виявили, що зворотний потік залишається невеликим ефектом і оцінює його величину».

Зовнішні сили

Д-р Daniela Cadamuro, науковий співробітник Мюнхенського технічного університету, сказав: «Ефект зворотного потоку в квантовій механіці відомий досить давно, але воно завжди обговорювалося щодо« вільних »квантових частинок, т. Е Немає Зовнішні сили діють на частку.

«Оскільки« вільні »квантові частинки є ідеалізованої, можливо нереалістичною ситуацією, ми показали, що зворотний потік все ще виникає, коли присутні зовнішні сили. Це означає, що зовнішні сили не руйнують ефект зворотного потоку, що є захоплюючим новим відкриттям».

«Ці нові результати дозволяють нам знайти оптимальну конфігурацію квантової частинки, яка проявляє максимальний обсяг зворотного потоку, що важливо для майбутньої експериментальної перевірки».

Ця стаття була надана Університетом Йорка.