Nuvem de átomos frios indica efeito previsto há meio século

Os sucessos da física quântica no entendimento do mundo microscópico sustentam a validade dos fundamentos da Mecânica Quântica. Mas como ela trata de efeitos normalmente manifestos apenas em escalas de difícil acesso -- de átomos e partículas – persiste um desequilíbrio entre previsões da teoria e as observações experimentais. Fenômenos descritos  há décadas ainda não foram detectados em laboratório.

Um trabalho realizado recentemente em colaboração internacional de físicos, dentre os quais um do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, no Rio de Janeiro, oferece um caminho para a observação de um desses fenômenos -- pouco estudado em laboratório.

Trata-se da localização de Anderson,  descrita em 1958 por P. W. Anderson no contexto de transporte de corrente na matéria por elétrons. Em um sistema ordenado em escala atômica, elétrons se propagam como ondas ou, em caso de desordem fraca, por difusão. A localização de Anderson,  também chamada de localização forte,  consiste na impossibilidade de propagação de elétrons, que  ficam localizados (“congelados”)  devido a um nível mais elevado de desordem estabelecida no meio.

Já houve relatos de observação experimental deste fenômeno, mas os dados apresentados até o momento dão margem a ambiguidade de interpretação. Daí o interesse em investigar novos arranjos ou montagens que demonstrem efetivamente a localização por desordem no meio de propagação

Uma contribuição teórica que pode viabilizar a confirmação experimental conclusiva do efeito é apresentada em trabalho assinado pelo alemão Tobias Micklitz, do CBPF, em parceria com C.A. Müller, da Universidade de Konstanz, e A. Altland, da Universidade de Colônia, ambas na Alemanha.

O trio estuda o comportamento de uma nuvem quasi-unidimensional de átomos frios, preparada inicialmente com momento bem definido e que a partir daí passa a se expandir. A interferência quântica produzida no sistema apresenta um padrão que serviria como uma assinatura da localização de Anderson.

“Nossos resultados tem perspectiva de ser observados em experimentos atualmente acessíveis  em átomos frios ou em fotônica”, escrevem os pesquisadores, em artigo publicado na “Physical Review Letters” de 18 de março de 2014.

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