Fizicienii demonstrează o limită cuantică a vitezei, mult timp bănuită pentru termalizare

Această articol a fost revizuit în cadrul procesului editorial și conform politicilor Science X. Editorii au evidențiat următoarele caracteristici, garantând în același timp fiabilitatea conținutului:

Verificare a realității efectuate

publicație revizuită de pari

sursiz kaynak

revizuit din punct de vedere gramatical și de formatare

Când aștepți să se dezghețe gheața pe geamul unei mașini iarna sau când aștepți ca o băutură să se răcească, durata necesară pentru ca un obiect să atingă o temperatură stabilă și echilibrată cu mediul înconjurător (echilibru termic) depinde de un număr mare de factori. Între acești factori se numără suprafața, proprietățile materialului obiectului și circulația aerului.

Totuși, atunci când ne apropiem de scara subatomică la care funcționează biții cuantici, intră în joc un set diferit de reguli. Condițiile externe încă contează, însă, conform unei noi articole publicate în revista , mecanica cuantică impune o limită fundamentală de viteză la cât de rapid pot atinge echilibrul termal diferitele sisteme cuantice.

Importanța acestei descoperiri constă în caracterul universal al acestei limite. Independent de cantitatea de energie aplicată sau de cât de puternic este direcționat un sistem, procesul nu poate fi forțat să se desfășore mai rapid.

Căutarea unei limite de viteză universală

De ani de zile, fizicienii au observat indicii ale acestei limite Planck în materialele superconductoare și în sistemele cuantice, ceea ce i-a făcut să bănuie existența unei limite universale a vitezei. Cu toate acestea, lipsea o demonstrație matematică generală care să evidențieze astfel de o limită.

În acest punct, Paolo Abiuso și colegii săi din Academia de Științe din Austria intră în scenă.

Cercetătorii au construit un cadru matematic universal care tratează termalizarea ca pe un proces prin care poate aduce diferite sisteme cuantice în stările lor termale corespondente. Folosind teoria informației cuantice, au calculat cât de rapid poate avea loc acest proces în cadrul legilor mecanicii cuantice.

Pentru a concretiza rezultatele, echipa a aplicat ecuațiile sale pe un model teoretic al particulelor cuantice care interacționează și a examinat comportamentul lor din punct de vedere matematic.

O limită de viteză care nu poate fi depășită

Și care a fost rezultatul tuturor acestor calcule numerice și al teoretizării?

Echipa a demonstrat că mecanica cuantică impune o limită de viteză în aducerea diferitelor sisteme cuantice la echilibru termic. Cercetătorii au descoperit că această limită este determinată de temperatură și de cele două constante fundamentale ale naturii: constanta redusă Planck și constanta Boltzmann.

“Deci, această limită provine din observația conform căreia mașina de termalizare nu va putea încălca limita Heisenberg [o limită fundamentală privind cât de precis pot fi măsurate proprietățile cuantice],” scriu autorii studiului.

Acest lucru înseamnă că timpul minim necesar pentru ca sistemele cuantice să atingă echilibru termic la temperaturi mai înalte poate fi mai scurt, însă, atunci când sunt aplicabile, acestea nu pot depăși din nou această limită fundamentală a vitezei. Rezultatele confirmă că această limită a vitezei depinde de temperatură și de mecanica cuantică, indiferent de cât de complexă este mediul înconjurător.

Cu toate acestea, la temperaturi extrem de scăzute, limita este determinată de diferența de energie dintre cele două stări de energie cele mai scăzute ale unui sistem.

Această articol este mult mai mult decât o simplă lucrare matematică ingenioasă. Înțelegerea acestor limite universale de viteză poate ajuta cercetătorii să dezvolte calculatoare cuantice mai bune, inclusiv .

Articolul a fost scris de Paul Arnold, editat de Lisa Lock și verificat pentru acuratețe și revizuit de Robert Egan; procesul de redactare a implicat un efort uman meticulos. Science X se bazează pe sprijinul cititorilor săi pentru a menține jurnalismul științific independent. Dacă această știre vă este importantă, puteți lua în considerare facerea unei donații, în special o donație lunară. Ca recunoaștere, veți primi un cont fără reclame.

Paolo Abiuso et al., O dovadă informațional-teoretică a limitei Planck pentru termalizare, (2026). DOI: 10.1038/s41567-026-03397-y

Licență în Biologie de la University of London. Producător de documentare BBC cu experiență internațională. Lucrează independent din sudul Spaniei.

Profil complet →

BA în Istoria Artei, MA în Cultură Materială. Redactor la fost, paramedic și coordonator de transplant de . Redactez pentru Science X din 2021.

Profil complet →

Licean în biologie matematică, masterat în scriere creativă. A călătorit mult; deține perspective unice asupra științei și limbajului. Profil complet →

© 2026 Science X Network

Feedback pentru editori