Os cientistas descobriram um novo estado da luz

Física Quântica

Os cientistas descobriram um novo estado da luz

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28 de Fevereiro de 2018

Este estado da luz acontece no nível microscópico das partículas de luz, dos fótons: de acordo com um experimento estes podem interagir uns com os outros como átomos.

 

Em uma experiência pesquisadores americanos conseguiram “combinar” três fótons como se fossem átomos da matéria. Especialmente que, em princípio, os fótons ignoram as leis da atração / repulsão que governa o mundo dos átomos (e partículas subatômicas).

 

Mas o resultado da manipulação é explicado pela teoria da interação entre átomos que decreta as leis de atração e repulsão: de acordo com os pesquisadores é de fato uma força de atração entre os três fótons que cria este novo estado. Um fenômeno sem precedentes que poderia abrir um novo campo de pesquisa ou servir para tecnologias quânticas.

 

A manipulação envolve um pulso a laser muito fraco, contendo apenas um punhado de fótons, e um gás ou nuvem de átomos (de rubídio) arrefecido a um milionésimo de grau acima do zero absoluto (-273,15 ° C) . Os fótons penetram a nuvem individualmente enquanto se ignoram, mas na saída os pesquisadores colecionaram tríades e pares de fotos.

 

Ao medir os parâmetros (incluindo a fase) desses sistemas, os pesquisadores também descobriram que a interação que contém os três fótons era mais forte do que a de um par.

 

E a repulsão entre fótons?

 

Os pesquisadores então modelaram o fenômeno usando uma teoria particular que descreve as interações físicas entre as partículas, a Teoria Quântica dos Campos e usaram uma aproximação chamada Teoria do Campo Efetivo.

 

De acordo com esse modelo o par de fótons nos átomos de rubídio quando são ejetados eles seguem juntos como se estivessem sempre unidos no átomo. Um fenômeno quântico estranho, de acordo com essa teoria as novas partículas formadas (os 3 fótons) adquirem uma massa muito inferior à do elétron.

 

Finalmente, a teoria também permite uma força de repulsão entre os fótons que os pesquisadores agora querem provar experimentalmente.

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