Tecnologia Científica

Por que não hálimite de velocidade no universo do superfluido
A descoberta pode guiar aplicações em tecnologia qua¢ntica, atémesmo computaa§a£o qua¢ntica, onde vários grupos de pesquisa já pretendem fazer uso dessaspartículas incomuns.
Por Lancaster University - 22/09/2020


Os pesquisadores descobriram a razãopara a ausaªncia do limite de velocidade:partículas exa³ticas que aderem a todas assuperfÍcies do superfluido. Crédito: Lancaster University

Os fa­sicos da Universidade de Lancaster estabeleceram por que os objetos que se movem atravanãs do superfluido hanãlio-3 não tem um limite de velocidade em uma continuação da pesquisa anterior de Lancaster.

Hanãlio-3 éum isãotopo raro de hanãlio, no qual falta um naªutron. Ele se torna superfluido em temperaturas extremamente baixas, permitindo propriedades incomuns, como a falta de fricção para objetos em movimento.

Pensava-se que a velocidade dos objetos que se moviam atravanãs do superfluido hanãlio-3 era fundamentalmente limitada a  velocidade cra­tica de Landau, e que exceder esse limite de velocidade destruiria o superfluido. Experimentos anteriores em Lancaster descobriram que não éuma regra estrita e os objetos podem se mover a velocidades muito maiores sem destruir o fra¡gil estado do superfluido.

Agora, cientistas da Universidade de Lancaster descobriram a razãopara a ausaªncia do limite de velocidade:partículas exa³ticas que aderem a todas assuperfÍcies do superfluido.

A descoberta pode guiar aplicações em tecnologia qua¢ntica, atémesmo computação qua¢ntica, onde vários grupos de pesquisa já pretendem fazer uso dessaspartículas incomuns.

"Fazendo a haste mudar sua direção de movimento, pudemos concluir que a haste ficara¡ oculta do superfluido pelaspartículas ligadas que a cobrem, mesmo quando sua velocidade for muito alta". "Aspartículas ligadas inicialmente. precisa se mover para conseguir isso, e isso exerce uma pequena força na haste, mas uma vez feito isso, a força simplesmente desaparece completamente "

Dr. Dmitry Zmeev

Para agitar aspartículas ligadas a  vista, os pesquisadores resfriaram o superfluido hanãlio-3 a um danãcimo milanãsimo de grau do zero absoluto (0,0001K ou -273,15 ° C). Eles então moveram um fio atravanãs do superfluido em alta velocidade e mediram quanta força era necessa¡ria para mover o fio. Exceto por uma força extremamente pequena relacionada ao movimento daspartículas ligadas quando o fio comea§a a se mover, a força medida foi zero.

O autor principal, Dr. Samuli Autti, disse: "O superfluido hanãlio-3 parece o va¡cuo de uma haste que se move atravanãs dele, embora seja um la­quido relativamente denso. Nãoháresistência, nenhuma. Acho isso muito intrigante."

Ph.D. o estudante Ash Jennings acrescentou: "Fazendo a haste mudar sua direção de movimento, pudemos concluir que a haste ficara¡ oculta do superfluido pelaspartículas ligadas que a cobrem, mesmo quando sua velocidade for muito alta". "Aspartículas ligadas inicialmente. precisa se mover para conseguir isso, e isso exerce uma pequena força na haste, mas uma vez feito isso, a força simplesmente desaparece completamente ", disse o Dr. Dmitry Zmeev, que supervisionou o projeto.

Os pesquisadores de Lancaster inclua­ram Samuli Autti, Sean Ahlstrom, Richard Haley, Ash Jennings, George Pickett, Malcolm Poole, Roch Schanen, Viktor Tsepelin, Jakub Vonka, Tom Wilcox, Andrew Woods e Dmitry Zmeev. Os resultados são publicados na Nature Communications .

 

.
.

Leia mais a seguir