PELA PRIMEIRA VEZ NA HISTÓRIA, FÍSICOS MEDEM A GEOMETRIA QUÂNTICA

Описание: #quantumgeometry #quantumphysics #kagome #ciencianews

Physicists measure quantum geometry for first time
Físicos medem geometria quântica pela primeira vez

A conquista é de Físicos do MIT e colegas que pela primeira vez mediram a geometria, ou forma, de elétrons em sólidos no nível quântico.

Já faz um tempo que
Cientistas sabem como medir as energias e velocidades de elétrons em materiais cristalinos,

mas até agora, a geometria quântica desses sistemas só podia ser descrita teoricamente,

ou às vezes nem sequer podia ser inferida.


O trabalho, relatado na Nature Physics , "abre novos caminhos para a compreensão e manipulação das propriedades quânticas dos materiais",


"Nós basicamente desenvolvemos um projeto para obter algumas informações completamente novas que não podiam ser obtidas antes", diz Riccardo Comin, professor líder do trabalho.

O trabalho poderia ser aplicado a "qualquer tipo de material quântico, não apenas aquele com o qual trabalhamos",

diz Mingu Kang, primeiro autor do artigo da Nature Physics

No estranho mundo da física quântica, um elétron pode ser descrito tanto como um ponto no espaço quanto como uma forma ondulatória.

No centro do trabalho atual está um objeto fundamental conhecido como função de onda que descreve a última.

"Você pode pensar nisso como uma superfície em um espaço tridimensional", diz Comin.


Existem diferentes tipos de funções de onda, que vão das simples às complexas.

Mas até agora, a geometria quântica das funções de onda só podia ser teorisanda ou nem sequer podia ser obtida.

E a propriedade está se tornando cada vez mais importante à medida que os físicos encontram mais e mais materiais quânticos com aplicações potenciais em tudo, desde computadores quânticos até dispositivos eletrônicos e magnéticos avançados.


A equipe do MIT resolveu o problema usando uma técnica chamada espectroscopia de fotoemissão de resolução angular , ou ARPES.

Comin, Kang e colegas já haviam usado a técnica em outras pesquisas.

Por exemplo, em 2022, eles relataram a descoberta do chamado "molho secreto" por trás das propriedades exóticas de um novo material quântico conhecido como metal kagome.

Esse trabalho também apareceu na Nature Physics .

No trabalho atual, a equipe adaptou o ARPES para medir a geometria quântica de um metal kagome.



Kang afirma que a nova capacidade de medir a geometria quântica dos materiais "vem da estreita cooperação entre teóricos e experimentalistas".

A pandemia da COVID também teve um impacto. Kang, que é da Coreia do Sul, estava baseado naquele país durante a pandemia.

"Isso facilitou uma colaboração com teóricos na Coreia do Sul", diz Kang, um experimentalista.

A pandemia também levou a uma oportunidade incomum para Comin.

Ele viajou para a Itália para ajudar a executar os experimentos ARPES no Italian Light Source Elettra,

um laboratório nacional. O laboratório foi fechado durante a pandemia, mas estava começando a reabrir quando Comin chegou.

Ele se viu sozinho, no entanto, quando Kang testou positivo para COVID e não pôde se juntar a ele.

Então, ele inadvertidamente conduziu os experimentos sozinho com o apoio de cientistas locais.

"Como professor, lidero projetos, mas os alunos e pós-doutores realmente realizam o trabalho.

Então, este é basicamente o último estudo em que realmente contribuí para os experimentos em si", ele diz

#quantumgeometry #quantumphysics #kagome #ciencianews