Matemáticos de las Universidades de York, Munich y Cardiff han identificado una propiedad única de las partículas de la mecánica cuántica:pueden moverse en sentido contrario a la dirección en la que son empujadas.

En todos los días de la vida, los objetos viajan en la misma dirección que su impulso:un automóvil en movimiento hacia adelante va hacia adelante, y ciertamente no al revés.

Sin embargo, esto ya no es cierto en escalas microscópicas:las partículas cuánticas pueden retroceder parcialmente y viajar en la dirección opuesta a su momento. Esta propiedad única se conoce como "reflujo".

Nuevo descubrimiento

Esta es la primera vez que se encuentra en una partícula donde actúan fuerzas externas. Previamente, los científicos solo eran conscientes de este movimiento en partículas cuánticas "libres", donde ninguna fuerza actúa sobre ellos.

Usando una combinación de métodos analíticos y numéricos, Los investigadores también obtuvieron estimaciones precisas sobre la fuerza de este fenómeno. Estos resultados demuestran que el reflujo siempre está ahí, pero es un efecto bastante pequeño, lo que puede explicar por qué aún no se ha medido.

Este descubrimiento allana el camino para futuras investigaciones sobre la mecánica cuántica, y podría aplicarse a experimentos futuros en campos de la tecnología cuántica, como el cifrado informático.

Único para las partículas cuánticas

Dr. Henning Bostelmann, Investigador del Departamento de Matemáticas de York, dijo:“Este nuevo análisis teórico de las partículas de la mecánica cuántica muestra que este efecto de 'reflujo' es omnipresente en la física cuántica.

"Hemos demostrado que el reflujo siempre puede ocurrir, incluso si una fuerza actúa sobre la partícula cuántica mientras viaja. El efecto de reflujo es el resultado de la dualidad onda-partícula y la naturaleza probabilística de la mecánica cuántica, y ya se comprende bien en un caso idealizado de movimiento sin fuerza ".

Dr. Gandalf Lechner, Investigador de la Facultad de Matemáticas de la Universidad de Cardiff, dijo:"Las fuerzas pueden, por supuesto, hacer que una partícula retroceda, es decir, ellos pueden reflejarlo, y esto, naturalmente, conduce a un mayor reflujo. Pero podríamos demostrar que incluso en un medio completamente libre de reflejos, se produce el reflujo. En presencia de la reflexión, por otra parte, descubrimos que el reflujo sigue siendo un efecto pequeño, y estimó su magnitud ".

Fuerzas externas

Dra. Daniela Cadamuro, Investigador de la Universidad Técnica de Munich, dijo:"El efecto de reflujo en la mecánica cuántica se conoce desde hace bastante tiempo, pero siempre se ha discutido con respecto a las partículas cuánticas 'libres', es decir., no actúan fuerzas externas sobre la partícula.

"Como las partículas cuánticas 'libres' son un idealizado, tal vez una situación poco realista, hemos demostrado que el reflujo todavía se produce cuando hay fuerzas externas. Esto significa que las fuerzas externas no destruyen el efecto de reflujo, que es un descubrimiento nuevo y emocionante ".

"Estos nuevos hallazgos nos permiten descubrir la configuración óptima de una partícula cuántica que exhibe la máxima cantidad de reflujo, lo cual es importante para futuras verificaciones experimentales ".