Cientistas construíram um circuito eletrônico capaz de imitar uma simetria sutil normalmente encontrada apenas na física de partículas
As ideias da física muitas vezes viajam para longe de suas origens, mas poucos dão o salto do Modelo Padrão da física de partículas para uma placa de circuito. Um novo experimento surpreendente mostra que simetria de custódiamais conhecido por estabilizar massas de partículas fundamentais, também pode surgir em um sistema elétrico inteiramente clássico construído a partir de componentes prontos para uso.
A simetria desempenha um papel central na física. Conforme formalizado por Teorema de Noethertoda simetria contínua está ligada a uma quantidade conservada. Este princípio sustenta tudo, desde a conservação de energia até a moderna teoria de campo. Na física de partículas, a simetria de custódia atua como uma salvaguarda, suprimindo grandes correções e mantendo as quantidades-chave estáveis mesmo quando outras simetrias são quebradas. Um análogo clássico desta ideia foi teoricamente proposto há vários anos, mas a sua realização experimental permaneceu indefinida até agora.
Uma equipe de pesquisadores da China trouxe agora esse conceito para o laboratório usando um toelétrico circuito — um análogo elétrico de uma rede topológica. Seu sistema é baseado no Su-Schrieffer-Heeger (SSH), uma cadeia unidimensional conhecida por hospedar estados de borda que permanecem presos a um limite enquanto uma certa simetria estiver presente. Os pesquisadores romperam deliberadamente essa simetria ao introduzir memristores: elementos de circuito cuja resistência muda dependendo de como foram usados no passado.
Surpreendentemente, os estados extremos não desaparecem simplesmente. Em vez disso, a equipe descobre que permanece uma forma mais fraca de proteção. Ao medir como o comportamento do circuito muda, eles identificaram uma correção que diminui suavemente à medida que o efeito memristivo é reduzido. Isso reflete de perto como a simetria de custódia suprime as correções do tipo massa na teoria quântica de campos.
O novo trabalho mostra como os circuitos de mesa podem servir como bancos de testes acessíveis para ideias extraídas da física elementary, abrindo novas maneiras de explorar simetria, topologia e memória usando eletrônica em vez de partículas.