Experimento BASE Alcança Tempo Recorde de Coerência de Spin de Antiprotons, Abrindo Caminhos para a Pesquisa em Física Quântica

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A colaboração Baryon Antibaryon Symmetry Experiment (BASE), operando no CERN, alcançou um feito notável em 2025, mantendo a coerência de spin de um único antipróton por um tempo sem precedentes de 50 segundos. Esta conquista representa um avanço significativo no controle quântico de partículas de antimatéria e abre novas fronteiras para a pesquisa em física fundamental.

O experimento BASE, que se dedica a investigações de alta precisão das propriedades fundamentais do antipróton, como seu momento magnético e razão carga-massa, utiliza um sistema avançado de armadilhas de Penning. Essas armadilhas eletromagnéticas permitem o isolamento e a manipulação de antiprótons individuais com extrema precisão. A capacidade de manter a coerência de spin, que é a estabilidade do estado quântico do antipróton ao longo do tempo, é crucial para obter medições de alta precisão.

Anteriormente, a coerência de spin de antiprótons era limitada por mecanismos de decoerência, mas os avanços recentes no experimento BASE suprimiram esses fatores, permitindo a realização de espectroscopia de coerência quântica em um único antipróton. Esta pesquisa, publicada na revista Nature, não apenas estabelece um novo marco para a coerência de spin em sistemas de antimatéria, mas também abre portas para testes ultraprecisos da simetria matéria-antimatéria.

A capacidade de controlar o estado quântico de um antipróton com tal precisão é fundamental para testar simetrias fundamentais, como a simetria CPT (carga, paridade, tempo), que postula um comportamento idêntico entre matéria e antimatéria. Embora o universo observe uma assimetria significativa entre matéria e antimatéria, a compreensão dessa discrepância é um dos maiores mistérios da física moderna.

Barbara Latacz, uma das autoras principais do estudo, destacou que o novo sistema de armadilhas de precisão offline, que será alimentado por antiprótons transportados pelo BASE-STEP, poderá permitir tempos de coerência de spin até dez vezes maiores do que os experimentos atuais, o que seria um divisor de águas para a pesquisa em antimatéria bariônica. Esses avanços são motivados pela necessidade de transportar antiprótons para ambientes magnéticos mais estáveis, como os localizados em laboratórios offline na Heinrich Heine University Düsseldorf e no CERN.

Os resultados do experimento BASE em 2025 são um testemunho dos avanços contínuos em tecnologias quânticas e técnicas experimentais. A capacidade de manipular e observar estados de spin individuais de antiprótons com alta precisão não só aprofunda nossa compreensão das leis fundamentais da natureza, mas também pavimenta o caminho para aplicações futuras em computação quântica e sensoriamento quântico avançado. A pesquisa contínua do BASE visa aprimorar ainda mais a precisão das medições, com o objetivo de fornecer insights cruciais sobre a assimetria matéria-antimatéria observada no universo.

Fontes

  • Почта@Mail.ru

  • Антиматерию перевезут на грузовике в 2025 году. Но пока только по территории ЦЕРНа

  • Учёные приблизились к разгадке тайны отсутствия антиматерии во Вселенной

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