Российские ученые совершили прорыв в изучении квантовых процессов, разработав новую методику моделирования сверхбыстрых явлений на уровне элементарных частиц.
Специалисты Университета ИТМО создали теоретический подход, который впервые позволяет визуализировать динамику формирования излучения Вавилова-Черенкова.
Это явление, открытое еще в 1930-х годах, до сих пор оставалось недостаточно изученным с точки зрения квантовой механики, несмотря на его активное применение в современных технологиях.
Новый метод основан на формализме фазового пространства в квантовой теории поля. Он учитывает средние значения импульса и энергии частиц, что позволяет анализировать их движение в реальном пространстве-времени. Такой подход преодолевает ограничения принципа неопределенности Гейзенберга, который мешал точному измерению координат и скорости квантовых объектов.
В рамках исследования физики смоделировали процесс возникновения черенковского излучения при прохождении электронов через прозрачную среду со скоростью, превышающей фазовую скорость света в этой среде. Ученым удалось определить ключевые параметры явления: время и расстояние формирования фотонов, длительность вспышки излучения и квантовый сдвиг времени регистрации частиц света детектором.
Разработка открывает перспективы для создания более точного оборудования в космической отрасли и биомедицине. Результаты исследования могут быть использованы при проектировании детекторов элементарных частиц нового поколения и медицинских диагностических систем
