Ce este metrica cuantica?

Cum poate un material magnetic manipula “universul electronilor”

Cercetatorii de la Universitatea Tohoku si Agentia Japoneza pentru Energie Atomica au dezvoltat experimente si teorii fundamentale pentru a manipula geometria „universului de electroni”. Aceasta descrie structura starilor cuantice electronice intr-o maniera similara matematic cu universul real, intr-un material magnetic sub conditii ambientale.

Proprietatea geometrica investigata – si anume metrica cuantica – a fost detectata ca un semnal electric distinct de conductia electrica obisnuita. Aceasta descoperire dezvaluie stiinta cuantica fundamentala a electronilor si deschide calea pentru proiectarea dispozitivelor spintronice inovatoare. Dispozitive care utilizeaza un nou tip de conductie.

Ce este metrica cuantinca?

Metrica cuantica este un concept din fizica cuantica si matematica, care se refera la o formulare geometrica a teoriei cuantice. Ea reprezinta o generalizare a notiunii de metrica din geometria diferentiala in contextul mecanicii cuantice si al teoriei campurilor cuantice. Iata cateva aspecte cheie ale metricii cuantice:

• Geometria cuantica: In geometria clasica, metrica este o functie care defineste distanta dintre punctele dintr-un spatiu. In context cuantic, metrica cuantica se refera la distantele si unghiurile dintre starile cuantice, fiind o modalitate de a intelege structura spatiului starilor cuantice.
• Spatiul Hilbert: In mecanica cuantica, starile cuantice sunt reprezentate ca vectori in spatiul Hilbert. Metrica cuantica poate fi folosita pentru a defini o notiune de distanta intre diferite stari cuantice in acest spatiu.
• Teoria informatiei cuantice: Metrica cuantica joaca un rol important in teoria informatiei cuantice, unde este utilizata pentru a masura fidelitatea intre starile cuantice, distantele intre canale cuantice si alti parametri esentiali in procesele de calcul cuantic si comunicare cuantica.
• Curbura cuantica: Conceptul de curbura cuantica este legat de metrica cuantica si descrie cum starile cuantice se modifica in raport cu variatii ale parametrilor sistemului. Acesta este analog curburii in geometria clasica si are implicatii in studiul efectelor topologice si geometrice in sistemele cuantice.
• Aplicatii in fizica cuantica: Metrica cuantica este utilizata pentru a intelege proprietatile sistemelor cuantice, inclusiv fenomene precum entanglementul, decoerenta si dinamicile cuantice. Este un instrument important in studiul fazelor topologice ale materiei si al teoriei campurilor cuantice.

In concluzie, metrica cuantica ofera o perspectiva geometrica asupra mecanicii cuantice si este esentiala pentru intelegerea si dezvoltarea unor aspecte fundamentale si aplicate ale teoriei cuantice.

Ce putem intelege din termenul de “metrica cuantica”?

Echipa de cercetare a raportat manipularea cu succes a structurii cuantice-metrice la temperatura camerei intr-o heterostructura cu pelicula subtire care cuprinde un magnet exotic, Mn3Sn, si un metal greu, Pt. Mn3Sn prezinta o textura magnetica esentiala atunci cand este adiacent cu Pt, care este drastic modulata de un camp magnetic aplicat.

Echipa a detectat si controlat magnetic o conducere non-ohmica numita efect Hall de ordinul doi, in care tensiunea raspunde ortogonal si patratic la curentul electric aplicat. Prin modelare teoretica, ei au confirmat ca observatiile pot fi descrise exclusiv de metrica cuantica.

Iata ce a afirmat echipa de cercetare:

„Efectul nostru Hall de ordinul doi provine din structura cuantica-metrica care se cupleaza cu textura magnetica specifica la interfata Mn3Sn/Pt. Prin urmare, putem manipula in mod flexibil metrica cuantica prin modificarea structurii magnetice a materialului prin abordari spintronice si verificam. o astfel de manipulare in controlul magnetic al efectului Hall de ordinul doi”, a explicat Jiahao Han, autorul principal al acestui studiu.

Principalul contributor la analiza teoretica, Yasufumi Araki, a adaugat: „Predictiile teoretice presupun metrica cuantica ca un concept fundamental care conecteaza proprietatile materialelor masurate in experimente de structurile geometrice studiate in fizica matematica. Cu toate acestea, confirmarea dovezilor sale in experimente a ramas provocatoare. Sper ca abordarea noastra experimentala pentru a accesa metrica cuantica va avansa astfel de studii teoretice.”

Cercetatorul principal Shunsuke Fukami a declarat: „Pana acum, s-a considerat ca metrica cuantica este inerenta si incontrolabila, la fel ca universul, dar acum trebuie sa schimbam aceasta perceptie. Descoperirile noastre, in special controlul flexibil la temperatura camerei, pot oferi noi oportunitati de a dezvolta dispozitive functionale, cum ar fi redresoare si detectoare in viitor.”

Cum te putem ajuta?

Va recomandam cu caldura sa vizitati si site-ul magazinului nostru supermagneti.ro unde veti gasi o varietate de produse magnetice.

De asemenea iti recomandam cu caldura si magazinul partenerilor nostrii de la thunderlaser.ro . Aici poti gasi laserul perfect pentru tine sau intreprinderea ta. Pentru consultanta si sfaturi, echipa noastra iti sta la dispozitie, nu ezita sa ne contactezi.

Invata prin joaca:

Este vara si copii sunt in vacanta, asteptand activitati interesante si atractive. Daca doresti sa explorezi lumea magnetica impreuna cu copilul tau iti recomandam urmatoarele produse:

Kit experimente stiinta Pamantului, Earth Science, STEAM, 4M

Kit experiment lamaia ceas , Lemon Clock, KidzLabs Mini, 4M

Kit constructie tornada, Tornado Maker, KidzLabs, 4M