Uma equipe de pesquisadores estendeu a conhecida decomposição geométrico-dinâmica de Berry da fase de evolução das ondas para uma classe distinta de problemas de dispersão de ondas
Na mecânica quântica, um estado quântico é uma descrição completa das propriedades físicas de um sistema.
Se o sistema mudar lentamente e retornar à sua configuração física authentic, então o seu estado quântico também retornará à sua forma authentic, exceto por um período de tempo. fator de fase.
Num trabalho pioneiro em 1984, o físico Michael Berry descobriu que este issue pode ser separado em duas partes: o dinâmico e o geométrico fase.
A fase dinâmica recurring depende de energia e tempo e já foi bem compreendida. A nova parte, a fase geométrica (ou fase Berry após seu descobridor) surge puramente da geometria do caminho que o estado percorre através do espaço de parâmetros.
A fase Berry tem implicações profundas em toda a física, aparecendo em fenômenos como o efeito Corridor quântico, dinâmica molecular e luz polarizada. Ele revela conexões profundas entre geometria, topologia e observáveis físicos.
Num artigo recente, este conceito foi ampliado de onda evolução para certa onda dispersão eventos, onde as ondas ricocheteiam ou passam através dos materiais e suas propriedades mudam.
Para fazer isso, os autores utilizaram uma ferramenta matemática chamada matriz de espalhamento. A matriz codifica todos os resultados possíveis de um processo de dispersão – reflexão, transmissão ou deflexão – com base nas propriedades do sistema.
Eles mostraram que essas mudanças de onda também podem ser divididas em partes dinâmicas e geométricas. É importante ressaltar que esta divisão pode ser feita de tal forma que não dependa de escolhas arbitrárias (ou seja, é invariante de calibre).
A equipe demonstrou sua ideia com exemplos conhecidos, como luz passando por uma placa de onda variável, feixes refletidos em superfícies e atrasos em sistemas 1D.
A sua abordagem não só é capaz de descrever fenómenos conhecidos, mas também revela novas características físicas, fornece novos insights e revela conexões anteriormente despercebidas.
No futuro, a identificação das origens geométricas e dinâmicas de várias mudanças induzidas pela dispersão oferece novas maneiras de controlar os fenômenos de dispersão de ondas.
Isso poderia ter aplicações em fotônica, imagem, computação quântica e micromanipulação.