ТАСС: Ученые проводят вычисления, позволяющие «увидеть» квантовое излучение

Новаторская методика моделирования ультрабыстрых квантовых явлений была создана исследователями, что дало возможность визуализировать динамику образования черенковского излучения.

Хотя данный эффект, возникающий, когда заряженные частицы перемещаются в среде быстрее скорости света в этой среде, был обнаружен почти сто лет назад, его квантово-механическая сущность оставалась недостаточно изученной.

Российские физики использовали новый теоретический способ, опирающийся на формализм фазового пространства в квантовой теории поля. Этот способ предоставляет возможность анализировать перемещение частиц в пространственно-временном континууме, учитывая усредненные значения их импульса и энергии. Тем самым, исследователи смогли преодолеть ограничения, устанавливаемые принципом неопределенности Гейзенберга, который затрудняет одновременное точное определение положения и скорости квантовых объектов.

В ходе работы было выполнено моделирование процесса генерации черенковского излучения при движении электронов через прозрачную среду. Исследователи смогли установить время и расстояние образования фотонов, продолжительность импульса и квантовый сдвиг времени регистрации фотонов измерительным прибором.

Данная разработка обладает значительным потенциалом для применения в различных сферах, включая космическую индустрию и биомедицину. Предполагается, что результаты исследования будут применены при разработке нового поколения детекторов элементарных частиц и улучшении систем медицинской диагностики.