SBF
03/02/2022

Físicos descobrem novo efeito da rotação no vácuo quântico
Um átomo em seu estado fundamental se propaga como uma sobreposição quântica de dois pacotes de onda ao redor de uma nanopartícula neutra em rotação [1]

Uma equipe de físicos da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e da Universidade Federal Fluminense (UFF) realizou um estudo teórico descrevendo um efeito quântico inédito, possível de ser observado em futuros experimentos com nanopartículas. O estudo foi publicado recentemente na revista Physical Review Letters. 

Chamado de Efeito Sagnac de Vácuo Quântico, o novo fenômeno descrito no estudo é análogo ao Efeito Sagnac, descoberto em 1913 pelo físico frânces Georges Sagnac (1869-1928). O efeito tem aplicações tecnológicas importantes, sendo usado diariamente em aviões para estimar a rotação espontânea de aeronaves, e assim ter uma estimativa de sua posição, independentemente do sistema GPS, explica François Impens, professor do Instituto de Física da UFRJ. 

Impens é um dos autores do estudo, junto com o doutorando Guilherme Costa Matos e o professor Paulo Maia Neto, pesquisadores do IF-UFRJ, e o professor Reinaldo de Melo e Souza, do Instituto de Física da UFF. A equipe examinou um sistema composto de um átomo se propagando como uma onda, atravessando o espaço em volta de uma nanopartícula esférica e eletricamente neutra em rotação. “Sem entrar em detalhes técnicos, flutuações quânticas seriam responsáveis pela emissão de um pequeno campo elétrico que vai e volta entre o átomo em propagação e a nanopartícula em rotação”, explica Impens. “Por causa do deslocamento do átomo durante essa ida e volta, a rotação da nanopartícula deixa um rastro na propagação atômica na forma de uma fase de onda, análoga à fase de Sagnac. Progressos recentes no controle de nanopartículas permitem atingir frequências da ordem de gigahertz, tornando factível uma detecção desse novo efeito em  um futuro próximo.” 

A pesquisa foi realizada com apoio financeiro do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Fluidos Complexos (INCT-FCx) e das agências CAPES, CNPq, FAPERJ e FAPESP.

Artigo científico
Quantum Vacuum Sagnac Effect
Guilherme C. Matos, Reinaldo de Melo e Souza, Paulo A. Maia Neto e François Impens
Phys. Rev. Lett. 127, 270401 – 29 de dezembro 2021 
ArXiv:2112.01957

[1] Crédito da imagem: American Physical Society, 2021

Como citar esta notícia: SBF. Físicos descobrem novo efeito da rotação no vácuo quântico. Saense. https://saense.com.br/2022/02/fisicos-descobrem-novo-efeito-da-rotacao-no-vacuo-quantico/. Publicado em 03 de fevereiro (2022).

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