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Um novo método de busca de áxions é proposto

26.09.2022

Um grupo internacional de físicos propôs um novo método de laboratório para detectar interações de partículas. A busca por áxions, uma forma hipotética de matéria escura, atingiu um novo nível, escreve a Alternative Science.

Os físicos testaram um novo amplificador de spin, por indicadores indiretos dos quais determinaram a massa do axion dentro da "janela de axion" permitida - de 0,01 a 1 meV. Isso preencheu a lacuna entre pesquisas anteriores de laboratório e observações astrofísicas.

O novo método para encontrar axions usa a seguinte previsão sobre seu comportamento: quando os férmions (partículas com spin semi-inteiro) trocam axions, eles devem produzir uma interação exótica dipolo-dipolo que poderia, em princípio, ser detectada em laboratório.

No último estudo, uma equipe liderada por Xinhua Peng na Universidade de Ciência e Tecnologia da China, juntamente com a equipe de Dmitry Budker no Instituto Helmholtz, combinou um grande conjunto de átomos de rubídio-87 (87Rb) polarizados (uma fonte de spins de elétrons) com spins nucleares polarizados de xeon-129 (129Xe) para buscar evidências dessa interação.

Os spins nucleares atuam como um amplificador para campos pseudomagnéticos fracos que são gerados por elétrons trocando áxions. Experimentos mostraram que o amplificador de spin afeta campos magnéticos externos - mais de 40 vezes.

Esse método permitiu que os pesquisadores limitassem a massa do áxion de 0,03 meV a 1 meV, que está na faixa prevista por várias teorias, incluindo QCD de treliça de alta temperatura, o modelo Standard Axion Higgs Portal Model (SMASH) e a cadeia de axion redes.

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Controlando objetos usando correntes de ar 04.05.2024

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Cães de raça pura não ficam doentes com mais frequência do que cães de raça pura 03.05.2024

Cuidar da saúde de nossos animais de estimação é um aspecto importante da vida de todo dono de cachorro. No entanto, existe uma suposição comum de que cães de raça pura são mais suscetíveis a doenças em comparação com cães mestiços. Uma nova pesquisa liderada por pesquisadores da Escola de Medicina Veterinária e Ciências Biomédicas do Texas traz uma nova perspectiva para esta questão. Um estudo conduzido pelo Dog Aging Project (DAP) com mais de 27 cães de companhia descobriu que cães de raça pura e mestiços tinham geralmente a mesma probabilidade de sofrer de várias doenças. Embora algumas raças possam ser mais suscetíveis a certas doenças, a taxa geral de diagnóstico é praticamente a mesma entre os dois grupos. O veterinário-chefe do Dog Aging Project, Dr. Keith Creevy, observa que existem várias doenças bem conhecidas que são mais comuns em certas raças de cães, o que apóia a noção de que cães de raça pura são mais suscetíveis a doenças. ... >>

Notícias aleatórias do Arquivo

Relógio atômico emaranhado ultra-preciso 25.06.2014

A manutenção do emaranhamento quântico permite aumentar a precisão dos relógios atômicos em cem ou mais vezes, o que melhorará significativamente a precisão da medição de intervalos de tempo e coordenadas geográficas e garantirá um alto grau de proteção das informações transmitidas.

Físicos dos Estados Unidos e da Dinamarca propuseram a criação de uma rede global de relógios atômicos ultraprecisos que usam emaranhamento quântico para aumentar a precisão de seu trabalho. Os cientistas publicaram seu estudo na revista Nature Physics, e um breve resumo dele pode ser encontrado no site da Nature.

Especialistas apresentam a ideia de equipar relógios atômicos geograficamente remotos conectados em uma rede óptica com um protocolo especial que implementa estados quânticos emaranhados entre as partículas do relógio atômico do sistema. O trabalho do sistema é coordenado por um nó central capaz de criar estados quânticos especiais com outros nós.

O trabalho dos relógios atômicos comuns é baseado na constância da diferença de energia entre certos níveis atômicos: um elétron, passando de um nível para outro, emite um fóton, cuja frequência é estritamente fixa. Tais processos podem ser de natureza periódica, que é usada na operação de relógios atômicos. Os relógios atômicos são muito precisos: os modernos relógios de hidrogênio têm um erro de cerca de 45 nanossegundos em 12 horas.

Para implementar o emaranhamento quântico, é usado um par de subsistemas vinculados (emaranhados) (por exemplo, partículas) separados por uma distância. Os subsistemas de tal sistema, de acordo com as leis da mecânica quântica, retêm informações sobre o estado de seu parceiro mesmo quando se afastam um do outro, de modo que uma mudança no estado de um subsistema afeta o estado de outro subsistema. Isso é acompanhado por uma mudança em certas características quânticas das partículas, como estados de spin. O fenômeno do emaranhamento é essencialmente de natureza quântica e não tem análogo clássico.

A manutenção do emaranhamento quântico torna possível aumentar a precisão dos relógios atômicos em cem ou mais vezes; o erro pode ser de cerca de um segundo em 300 milhões de anos. Isso melhorará significativamente a precisão da medição de intervalos de tempo, coordenadas geográficas e fornecerá um alto grau de proteção das informações transmitidas.

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