.Physicists develop new theorems to describe the energy landscape formed when quantum particles gather together
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물리학자들은 양자 입자가 모일 때 형성되는 에너지 풍경을 기술하기 위해 새로운 정리를 개발했습니다
트리니티 칼리지 더블린 양자 역학 이론에서 설명한 타일 밸리 형태를 취하는 산소 원자의 정확한 에너지 지형을 보여주는 그림. 출처: Physical Review Letters (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.133.026404 JULY 17, 2024
트리니티를 중심으로 한 국제 물리학자 팀은 양자 입자 집합의 "에너지 풍경"을 설명하는 양자 역학의 새로운 정리를 증명했습니다. 그들의 연구는 수십 년 된 의문을 해결하고, 재료의 컴퓨터 시뮬레이션을 훨씬 더 정확하게 만드는 새로운 경로를 열어줍니다. 이는 차례로 과학자들이 녹색 기술에 혁명을 일으킬 수 있는 재료 모음을 설계하는 데 도움이 될 수 있습니다. 새로운 정리는 방금 Physical Review Letters 저널에 게재 되었습니다 .
이 결과는 입자 시스템(예: 원자, 분자 및 더 이국적인 물질)의 에너지가 자기성과 입자 수가 변할 때 어떻게 변하는지 설명합니다. 컴퓨터를 사용하여 물질을 시뮬레이션하는 데 중요한 미해결 문제를 해결하면서 1980년대 초부터 시작된 일련의 획기적인 작업을 확장합니다. 펜과 종이를 이용한 작업과 계산 작업을 결합한 작업은 트리니티 물리학과의 박사 후보생인 Andrew Burgess와 스위스 Paul Scherrer 연구소의 Edward Linscott 박사, 트리니티 물리학과 조교수인 David O'Regan 박사가 함께 수행했습니다. 컴퓨터 시뮬레이션을 이용한 분자와 물질의 탐구와 이해는 성숙하고 번창하는 연구 분야입니다.
수십 년 동안 성공의 긴 기록이 있으며, 현재 사용 중인 여러 물질은 이러한 시뮬레이션의 도움으로 개발되었습니다. 원자 수준 에서 시스템을 연구할 때 입자와 그 상호 작용을 설명하는 방정식은 양자 역학 의 방정식입니다 . 이러한 방정식은 매우 까다롭고 실제 시뮬레이션을 위해 근사화해야 합니다. 계산 비용을 관리하기 쉬운 상태로 유지하면서 이러한 근사화를 보다 신뢰할 수 있게 만드는 기술은 100년을 맞이하고 있습니다.
이 작업은 점점 더 소수의 알려진 "정확한 조건", 즉 여기에서 찾을 수 있는 것과 같은 양자 이론 의 명확한 규칙에 의해 안내됩니다. 팀이 발견한 것을 시각화하는 방법을 설명하면서, 오레건 박사는 " 땅이 휘어지지 않고 대신 각진 타일로 이루어진 가파른 계곡을 상상해보세요. 마치 다각형을 사용하여 이미지를 만든 오래된 아케이드 게임에서 볼 수 있는 것과 같습니다. "우리는 이와 같은 균열 계곡의 높이 프로필이 분자와 같은 고립된 입자 집합체의 정확한 에너지를 나타낸다는 것을 발견했습니다.
계곡을 똑바로 올라가는 것은 분자를 유지하는 전자의 수를 변경하는 것과 일치하고, 각 측면으로 이동하면 자성이 증가합니다. 이 작업은 이 계곡을 높은 자기 상태까지 매핑하는 것을 완료하여 계곡 벽이 가파르고 기울어져 있음을 발견했습니다." 주 저자인 버제스는 발견이 어떻게 이루어졌는지 더 자세히 설명하면서, "다른 문제를 다루는 동안, 저는 간단한 시스템에 대한 이 에너지 밸리의 모양을 알아야 했습니다.
발표된 연구를 뒤져보니, 멋진 그래프를 많이 찾을 수 있었지만, 놀랍게도 밸리 전체를 매핑하는 데는 실패했습니다. "저는 기존의 양자 역학 정리가 수소 원자와 같이 전자가 하나 있는 시스템에 사용될 수 있다는 것을 깨달았습니다. 그러나 헬륨 원자와 같이 전자가 두 개 있는 시스템의 경우 이러한 정리는 계곡의 측면에 대해 거의 알려주지 못했습니다. 구체적으로, 스핀 불변 조건으로 알려진 양자 역학 정리는 불완전했습니다."
PSI의 재료 시뮬레이션 연구실의 린스콧 박사는 "이 에너지 지형의 지형을 이해하는 것은 매우 추상적이고 난해하게 보일 수 있지만, 실제로 이러한 지식은 모든 종류의 현실 세계 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다. "우리 동료들이 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 더 효율적인 태양 전지 패널을 위한 차세대 소재나 더 에너지 효율적인 산업 화학을 위한 촉매를 찾으려고 할 때, 에너지 환경에 대한 우리의 지식은 그들이 수행하는 계산에 반영될 수 있어 예측이 더 정확하고 신뢰할 수 있게 됩니다." 오레건 박사는 "이 계곡 지형의 에너지 차이와 경사는 물질의 안정성, 물질과 빛 간의 상호작용, 화학 반응, 자기 효과를 뒷받침합니다.
높은 자화도를 포함하여 전체 계곡 표면이 어떻게 보이는지 아는 것은 이미 자기적이지 않더라도 복잡한 물질을 시뮬레이션하기 위한 더 나은 도구를 구축하는 데 도움이 됩니다. "이 작업의 동기는 재생 에너지 및 화학 응용 분야를 위한 소재를 개발하기 위한 개선된 시뮬레이션 이론과 방법을 제공해야 할 필요성입니다. 예를 들어 배터리가 방전될 때 입자 수와 자성을 변경하는 금속 원자가 있습니다.
"여기서 우리는 같은 계곡 풍경 속에서 움직이고 있으며, 말하자면 높이가 떨어지는 것이 배터리가 제공하는 에너지를 제공합니다. 이것은 응용 시뮬레이션과 추상적 양자 이론이 나란히 실행되고, 각각이 서로를 동기 부여하고 개선하는 예입니다."
버제스는 이런 종류의 연구의 본질을 돌아보며, "이 이론과 실제 시뮬레이션 간의 상호작용이 이 연구 분야에서 제가 가장 좋아하는 것입니다. 우리는 이미 이러한 정리에 기반한 재료를 모델링하는 새로운 방법을 개발했고 배터리 양극 재료에서 테스트하고 있으므로 파이프라인에는 흥미로운 작업이 많이 있습니다."라고 덧붙였습니다.
추가 정보: Andrew C. Burgess et al, 유한 양자계 에너지의 기울어진 평면 구조, Physical Review Letters (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.133.026404 . arXiv 에서 : DOI: 10.48550/arxiv.2307.16003 저널 정보: Physical Review Letters , arXiv 트리니티 칼리지 더블린 에서 제공
https://phys.org/news/2024-07-physicists-theorems-energy-landscape-quantum.html
메모 2407191025
만약에 1개의 중첩위치을 설정하기 위해 2개의 qms의 불안정한 판이 겹친다면 이를 양자 입자가 모일 때 형성되는 에너지 풍경으로 볼 수 있을까?
소스1.편집
이 작업은 점점 더 소수의 알려진 "정확한 qpeoms 조건", 즉 여기에서 찾을 수 있는 것과 같은 양자 이론의 명확한 규칙에 의해 안내된다.
기존의 양자 역학 정리가 수소 원자와 같이 전자가 하나 있는 시스템에 사용될 수 있다는 것을 깨달았다. 그러나 헬륨 원자와 같이 전자가 두 개 있는 시스템의 경우 이러한 정리는 계곡의 측면에 대해 거의 알려주지 못했다. 구체적으로, 스핀 불변 조건으로 알려진 양자 역학 정리는 불완전했다. pms의 에너지 분포는 중첩점 hole 하나만 출구로 허용하면 예측될 수 없었다. 토카막, LIGO 수신 중력파 ..따위. 불예측 정공을 허용하지 않고 하나만 허용하여도 강력한 보안 수열단위를 만들고 레이저 빔을 계층적 순서적으로 msbase의 고저 등고선을 형성할 수 있다. 허허.
1.
물론 적적산 계곡사이에도 새로운 깊이의 완만한 길들을 만들 수 있다. 보기1.에서 16은 산의 정상이라 가정하면 등고선은 16의 정상을 가진 산에는 등고선이 배열로 나타난다. 같은 높이를 가진 화성의 표면이면 지하동굴의 등고선도 무한히 많을 것이다. 지표면의 기상층을 대기압16킬로미터 가정하고 다양한 대기압을 가진 기상분포의 등고선도 msbase에서 제공된다.
보기1.
04110613
14051203
15080902
01100716
2.
물론 보기1.에서 산이 형성될 때 높낮이가 더 격렬하게 변할 수도 있다. 이를 banc.qpeoms가 잘 알려준다. 블록 높이를 정교하게 만들었으니 무너지게도 막무가내로 결정한다. 깨진 유리도 시공간 qpeoms을 정교하게 돌리면 다시 복원된다. 허허.
이 에너지 지형의 지형을 이해하는 것은 매우 추상적이고 난해하게 보일 수 있지만, 실제로 이러한 지식은 모든 종류의 현실 세계 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있다.
컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 더 효율적인 태양 전지 패널을 위한 차세대 소재나 더 에너지 효율적인 산업 화학을 위한 촉매를 찾으려고 할 때, 에너지 환경에 대한 우리의 지식은 그들이 수행하는 계산에 반영될 수 있어 예측이 더 정확하고 신뢰할 수 있게 된다.
이 계곡들의 지형의 에너지 차이와 경사는 물질의 안정성, 물질과 빛 간의 상호작용, 화학 반응, 자기 효과를 뒷받침한다. 높은 자화도를 포함하여 전체 계곡 표면이 어떻게 보이는지 아는 것은 이미 자기적이지 않더라도 복잡한 물질을 시뮬레이션하기 위한 더 나은 도구를 구축하는 데 도움이 된다.
Memo 2407191025
If two unstable plates of qms overlap to establish one overlapping position, can this be viewed as an energy landscape formed when quantum particles gather?
Source 1. Edit
This work is increasingly guided by the few known "exact qpeoms conditions", i.e. explicit rules of quantum theory, such as those found here.
It was realized that the existing theorems of quantum mechanics could be used for systems with one electron, such as a hydrogen atom. However, for systems with two electrons, such as the helium atom, these theorems tell us little about the sides of the valley. Specifically, the quantum mechanical theorem known as the spin invariance condition was incomplete. The energy distribution of pms could not be predicted if only one overlap point hole was allowed to exit. Tokamak, LIGO receiving gravitational waves...etc. Even if only one unpredicted hole is allowed, a strong security sequence unit can be created and the laser beam can be used to form the high and low contours of msbase in a hierarchical order. haha.
One.
Of course, gentle paths of new depth can be created between the valleys of Jeokjeoksan Mountain. In Example 1, assuming that 16 is the summit of the mountain, the contour lines appear in an array on the mountain with the summit of 16. If the surface of Mars had the same height, there would be infinitely many contour lines of underground caves. Assuming that the weather layer on the Earth's surface is 16 kilometers under atmospheric pressure, the contour lines of the weather distribution with various atmospheric pressures are also provided in msbase.
Example 1.
04110613
14051203
15080902
01100716
2.
Of course, when the mountain is formed in example 1, the height may change more violently. banc.qpeoms explains this well. Since the height of the block was carefully designed, they made a reckless decision to collapse it. Even broken glass can be restored by precisely rotating the space-time qpeoms. haha.
Understanding the topography of this energy landscape may seem very abstract and esoteric, but in reality, this knowledge can help solve all kinds of real-world problems.
When using computer simulations to find the next generation of materials for more efficient solar panels or catalysts for more energy efficient industrial chemistry, our knowledge of the energy landscape can be reflected in the calculations they perform, making predictions more accurate and efficient. Become trustworthy.
The energy differences and slopes of the topography of these valleys support the stability of materials, interactions between matter and light, chemical reactions, and magnetic effects. Knowing what the entire valley surface looks like, including those with high magnetization, helps build better tools for simulating complex materials, even if they are not already magnetic.
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