Armadilha de íons de Penning
Uma armadilha de íons de Penning, ou simplesmente, uma armadilha de Penning é um dispositivo para o armazenamento de partículas usando um campo magnético axial homogêneo e um campo elétrico quadrupolo não homogêneo.[1] Esse tipo de armadilha é particularmente adequado para medições de precisão de propriedades de íons e partículas subatômicas estáveis. Os átomos de geônio foram criados e atendidos dessa maneira, para medir o momento magnético do elétron.[2]
Em 2019, essas armadilhas foram usadas na realização física da computação quântica e no processamento de informações quânticas, capturando qubits. As armadilhas de penning são usadas em muitos laboratórios em todo o mundo, incluindo o CERN, para armazenar antimatéria como antiprótons.[3] Os cientistas, a fim de testar se a ausência de antimatéria, talvez por interagir de maneira diferente com a matéria escura, usaram uma armadilha de Penning para capturar um único antipróton, impedindo-o de entrar em contato com a matéria comum e ser aniquilado. O experimento estimou a propriedade da frequência de precessão de rotação do antipróton.[4]
Átomo de geônio
editarUm átomo de geônio, assim chamado por estar ligado à terra, é um sistema pseudo-atômico criado em uma armadilha de Penning, útil para medir parâmetros fundamentais de partículas.[2] No caso mais simples, o sistema preso consiste em apenas uma partícula ou íon. Esse sistema quântico é determinado pelos estados quânticos de uma partícula, como no átomo de hidrogênio. O hidrogênio consiste em duas partículas, o núcleo e o elétron, mas o movimento do elétron em relação ao núcleo é equivalente a uma partícula em um campo externo, veja o quadro de centro de massa.[5]
Partícula única
editarEm novembro de 2017, uma equipe internacional de cientistas isolou um único próton em uma armadilha de Penning para medir seu momento magnético com a maior precisão até o momento. Verificou-se ser 2,79284734462 ± 0,00000000082 magnetons nucleares.[6]
Referências
- ↑ «Hans G. Dehmelt - Biographical». Nobel Prize. 1989. Consultado em 6 de janeiro de 2014
- ↑ a b Brown, L.S.; Gabrielse, G. (1986). «Geonium theory: Physics of a single electron or ion in a Penning trap» (PDF). Reviews of Modern Physics. 58. 233 páginas. Bibcode:1986RvMP...58..233B. doi:10.1103/RevModPhys.58.233
- ↑ «Penning Trap | ALPHA Experiment». alpha.web.cern.ch. Consultado em 5 de março de 2019
- ↑ «Could the profound mysteries of antimatter and dark matter be linked?». Tech Explorist (em inglês). 14 de novembro de 2019. Consultado em 14 de novembro de 2019
- ↑ Dehmelt, Hans (1988). «A Single Atomic Particle Forever Floating at Rest in Free Space: New Value for Electron Radius». Physica Scripta. T22: 102–110. Bibcode:1988PhST...22..102D. doi:10.1088/0031-8949/1988/T22/016
- ↑ Schneider, Georg; Mooser, Andreas; Bohman, Matthew; et al. (2017). «Double-trap measurement of the proton magnetic moment at 0.3 parts per billion precision». Science. 358 (6366): 1081–1084. Bibcode:2017Sci...358.1081S. PMID 29170238. doi:10.1126/science.aan0207
