Los simples "modelos de espín" utilizados para explicar el magnetismo pueden reproducir con precisión cualquier fenómeno posible en la física clásica, no cuántica, según los científicos del MPQ y UCL.
Esta es la primera vez que se descubre que existen tales 'modelos universales' simples, lo que demuestra que ocurre algo análogo en física. El estudio, publicado esta semana ciencia , se basa en el trabajo pionero de los años 80 que está en la interfaz entre la informática teórica y la física. Las computadoras extremadamente simples son universales: en principio pueden calcular cualquier cosa que se pueda calcular.
Los sistemas de centrifugado son un modelo simplificado y simplificado de las interacciones entre las partículas que forman un material. En el más simple de estos modelos, cada partícula o "giro" solo puede estar en uno de los dos estados posibles: "arriba" o"abajo". Las interacciones entre las partículas vecinas intentan alinearlas en la misma dirección o en la dirección opuesta, lo que se conoce como el modelo de Ising, según el físico Ernst Ising, quien lo estudió en su tesis doctoral de 1924.
"Los modelos en diferentes dimensiones o con diferentes tipos de simetrías muestran un comportamiento físico muy diferente. Nuestro estudio muestra que si se consideran modelos con fuerzas de acoplamiento irregulares, todas estas diferencias desaparecen, ya que todas son equivalentes a modelos universales", dice la Dra. Gemma Delas Cuevas del MPQ, Munich.
"Estos resultados tal vez no sorprendan a los informáticos, que están acostumbrados a la idea de que las computadoras universales pueden simular cualquier cosa, incluso otras computadoras", dijo el coautor Dr. Toby Cubitt de UCL Computer Science. "Pero el hecho de que un fenómeno similarocurre en física es mucho más sorprendente, y esta idea no se ha aplicado de esta manera antes. Nos estamos dando cuenta como comunidad de que las ideas de la informática teórica pueden darnos una visión profunda de la física, respaldada por pruebas matemáticas rigurosas.¡Es un momento emocionante para trabajar en la interfaz entre estos campos! "
Añadió: "Esto no es lo mismo que el conocido fenómeno de 'universalidad' en física estadística. En cierto sentido, es exactamente lo contrario. La universalidad explica por qué muchos modelos microscópicos diferentes se comportan de la misma manera, mientras que nuestrolos modelos universales pueden comportarse de diferentes maneras, de hecho, de todas las formas posibles "
"Los modelos de spin no solo se usan en física, sino también para modelar otros sistemas complejos, como redes neuronales, proteínas o redes sociales. Todos estos sistemas pueden ser modelados por objetos como neuronas, aminoácidos o personas que están interconectadoscon e influenciados el uno por el otro ", dice De las Cuevas. Por lo tanto, los nuevos resultados pueden permitir obtener información sobre estos otros sistemas también.
Los investigadores ahora están explorando si sus hallazgos teóricos se pueden aplicar en la práctica para mejorar las simulaciones numéricas de sistemas de muchos cuerpos. O para ayudar a diseñar, en el laboratorio, sistemas complejos novedosos que antes se pensaba que estaban fuera del alcance de la tecnología actual.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Max Planck de Óptica Cuántica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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