Fizik, kvant İsing modelləri üçün bir ölçüdən kənarda həll olunmazlığı sübut edir

RIKEN tərəfindən
Lisa Lock tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir
Redaktorların qeydləri10 ölçülü hiperkubun ikiölçülü təsviri. RIKEN tədqiqatçısı göstərdi ki, kvant Ising modellərində belə yüksək ölçülü sistemlərdə belə yerli qorunan kəmiyyətlər yoxdur. Kredit: Tom Ruen
Bir ölçülü kvant spin sistemlərində fiziki cəhətdən vacib davranışın sübutunu daha yüksək ölçülərə genişləndirməklə, RIKEN fiziki yeni bir araşdırmada modelin dəqiq həllərin olmadığını göstərdi. Tədqiqat Physical Review B jurnalında dərc olunub .
Nəzəri fiziklər maddi sistemləri təsvir etmək üçün riyazi modellər hazırlayırlar, daha sonra materialların necə davranacağına dair proqnozlar vermək üçün istifadə edə bilərlər.
Ən əhəmiyyətli modellərdən biri, dəmir və nikel kimi maqnit materiallarını modelləşdirmək üçün ilk dəfə təxminən bir əsr əvvəl hazırlanmış İsing modelidir .
Konseptual olaraq, klassik Ising modeli çox sadədir, yuxarı və ya aşağı fırlanan nöqtələr şəbəkəsindən ibarətdir. Spinlər onlara ən yaxın olan fırlanmalarla qarşılıqlı əlaqədə olur və sistem spinləri uyğunlaşdıraraq ümumi enerjini minimuma endirməyə çalışır.
Sadəliyinə baxmayaraq, iki ölçülü Ising modeli maqnit materialının müəyyən temperaturdan yuxarı maqnitliyini itirməsi kimi faza keçidlərini proqnozlaşdıra bilir.
Ising modelinin kvant versiyası superpozisiya və kvant dalğalanmaları kimi effektlərə imkan verən kvant mexanikasını özündə birləşdirir. O, kvant materiallarını modelləşdirmək üçün istifadə edilə bilər və kvant kompüterlərinin inkişafı üçün faydalı ola bilər.
“Kvant İsing modelləri maqnitizmin ən sadə nəzəri modellərindən biri olan klassik Ising modelinin kvant uzantılarıdır” deyə Qeyri Tarazlıq Kvant Statistik Mexanikasının RIKEN Hakubi Araşdırma Qrupundan Yuuya Çiba izah edir. “Onlar kvant çoxbədənli spin sistemlərinin ən fundamental və geniş şəkildə öyrənilmiş modelləri arasındadır.”
https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1758272417&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-09-physicist-unsolvability-dimension-quantum-ising.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQwLjAuNzMzOS4xMjgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxNDAuMC43MzM5LjEyOCJdLFsiTm90PUE_QnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjE0MC4wLjczMzkuMTI4Il1dLDBd&abgtt=6&dt=1758272416550&bpp=1&bdt=158&idt=1392&shv=r20250918&mjsv=m202509150101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1758272187%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1758272187%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1758272187%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=155838960386&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1975&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31094584%2C95370627%2C95370776%2C95371811%2C95371814%2C31094740%2C95371231&oid=2&pvsid=5894246786764928&tmod=726435822&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fpage3.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=1397
Əvvəlki tədqiqatlarda birölçülü kvant İsing modellərinin “yerli qorunan kəmiyyətlər” olmadığı sübut edilmişdir – enerji kimi kosmosda lokal olaraq təyin oluna bilən və sistem bütövlükdə nəzərə alındıqda zamanla sabit qalan kəmiyyətlər.
“Məsələn, fərz edək ki, bərk maddənin sağ yarısını qızdırıb, sol yarısını soyudun və sonra onu təcrid edin” dedi Çiba. “Enerji isti tərəfdən soyuq tərəfə axacaq, lakin sistemin ümumi enerjisi sabit qalacaq. Bu cür məkanda paylanmış, lakin qorunmuş kəmiyyət yerli qorunan kəmiyyət dedikdə nəzərdə tutduğumuz şeydir.”
İndi, Çiba ilk dəfə ciddi şəkildə müəyyən etdi ki, iki və daha yüksək ölçülərdə kvant Ising modellərində enerjidən başqa yerli qorunan kəmiyyətlər yoxdur.
Bu sübut o deməkdir ki, kvant Ising modellərinin dəqiq həlləri yoxdur və buna görə də fiziklər onları təhlil etmək üçün hesablama metodlarına müraciət etməli olacaqlar. Bu həm də o deməkdir ki, onlar mürəkkəb hadisələri nümayiş etdirməyə meyllidirlər. “Belə sistemlər adətən istilikləşmə və kvant xaosunu nümayiş etdirir” deyə Çiba qeyd edir.
Təəccüblüdür ki, cəlb olunan riyaziyyat olduqca sadə idi. Çiba deyir: “Əsas strategiya olduqca sadə idi və faktiki hesablama xətti tənliklərin həllinə uyğun gəlirdi – heç bir qabaqcıl riyazi alətə ehtiyac yox idi”. “Əsas metodun sadəliyini nəzərə alaraq, belə bir nəticənin əvvəllər əldə edilməməsi əslində təəccüblüdür.”
Daha çox məlumat: Yuuya Çiba, İki və daha yüksək ölçülü kvant Ising modellərində yerli qorunan kəmiyyətlərin olmamasının sübutu, Fiziki İcmal B (2025). DOI: 10.1103/physrevb.111.195130 . arXiv- də : DOI: 10.48550/arxiv.2412.18903
Jurnal məlumatı: Physical Review B , arXiv
RIKEN tərəfindən təmin edilmişdir
Daha çox araşdırın
Bir az çox: Kvant yumşalma üçün Ising modellərinin bit genişliyini azaltmaq
Tədqiqat göstərir ki, karbon kreditləri şirkətlərin daha yaşıl olmasına çox az təsir edir
15 saat əvvəl
0
Yaquar bir kilometrdən çox üzür, bəndlərin böyük ətyeyənlər üçün mütləq maneə olmadığını göstərir
17 saat əvvəl
0
Tədqiqatın nəticələrinə görə, mühafizəkar siyasi təmayüllü insanlar sağlamlıqla bağlı dezinformasiyaya daha çox inanırlar
18 saat əvvəl
4
Astronomlar yeni qara dul pulsarı aşkar ediblər
20 saat əvvəl
0
MicroBooNE detektoru MiniBooNE anomaliyasının elektron neytrino səbəbini istisna edir
20 saat əvvəl
0
https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=9466621433&adk=3643769595&adf=2339404175&pi=t.ma~as.9466621433&w=336&fwrn=4&fwrnh=100&lmt=1758272417&rafmt=1&format=336×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-09-physicist-unsolvability-dimension-quantum-ising.html&fwr=0&fwrattr=true&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQwLjAuNzMzOS4xMjgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxNDAuMC43MzM5LjEyOCJdLFsiTm90PUE_QnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjE0MC4wLjczMzkuMTI4Il1dLDBd&abgtt=6&dt=1758272416550&bpp=1&bdt=159&idt=1405&shv=r20250918&mjsv=m202509150101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1758272187%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1758272187%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1758272187%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0%2C750x280&nras=1&correlator=155838960386&frm=20&pv=1&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=1357&ady=824&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31094584%2C95370627%2C95370776%2C95371811%2C95371814%2C31094740%2C95371231&oid=2&pvsid=5894246786764928&tmod=726435822&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fpage3.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeE%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=3&uci=a!3&fsb=1&dtd=1408
İnəklərin zolaqlı rənglənməsi milçək dişləməsinin qarşısını alırmı? Bunu tədqiq edən tədqiqatçılar İg Nobel mükafatı alırlar
50 dəqiqə əvvəlKimyaçılar saatlarla aktiv qalan işığı dəyişən maqnitlər yaradırlar4 saat əvvəlAraşdırmalar göstərir ki, ilk insanlar Türkiyədən materik Avropaya piyada gediblər9 saat əvvəlTədqiqat göstərir ki, əzaların hərəkətini hiss edən uçan sinir hüceyrələri aktiv hərəkət zamanı söndürülür11 saat əvvəlGrue jay? Texasda nadir hibrid quş müəyyən edilib11 saat əvvəlTədqiqat göstərir ki, iqlimin istiləşməsi – həddindən artıq otlaq deyil – otlaqlar üçün ən böyük təhlükədir12 saat əvvəlEv pişiklərində quş qripi epidemiyası: Yüksək risklidir, lakin sağ qalmaq mümkündür12 saat əvvəlQalaktikalar ilk kainatda qaranlıq maddənin gizli xəritələrini ortaya qoyur12 saat əvvəlÜzvi arıçılıq adi üsullardan daha sərfəli ola bilər12 saat əvvəlTəlxək balıqları və anemonlar istilər səbəbindən yoxa çıxır12 saat əvvəl
Müvafiq PhysicsForums yazıları
Ansambl əsaslı proqnozlar həqiqətən real sonlu sistemləri təsvir edirmi?
11 saat əvvəl
Aşağı ehtimallı ekstremal istilik dalğalanmaları üçün əsaslandırma nə qədər güclüdür?
18 sentyabr 2025-ci il
Kiçik bir ehtimalla belə masanın qalxması mümkündürmü?
17 sentyabr 2025-ci il
Hissəciklərin parçalanması üçün enerji*zaman qeyri-müəyyənliyi
17 sentyabr 2025-ci il
Qutuda hissəcik üçün operatorların dəyişdirilməsi
16 sentyabr 2025-ci il
Hissəciklərin Spinində Yardım lazımdır
16 sentyabr 2025-ci il
Quantum Physics- dən daha çox
https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=7854751316&adk=168279790&adf=1614913278&pi=t.ma~as.7854751316&w=336&fwrn=4&fwrnh=100&lmt=1758272417&rafmt=1&format=336×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-09-physicist-unsolvability-dimension-quantum-ising.html&fwr=0&fwrattr=true&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQwLjAuNzMzOS4xMjgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxNDAuMC43MzM5LjEyOCJdLFsiTm90PUE_QnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjE0MC4wLjczMzkuMTI4Il1dLDBd&abgtt=6&dt=1758272416551&bpp=1&bdt=159&idt=1415&shv=r20250918&mjsv=m202509150101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1758272187%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1758272187%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1758272187%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0%2C750x280%2C336x280&nras=1&correlator=155838960386&frm=20&pv=1&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=1357&ady=2804&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31094584%2C95370627%2C95370776%2C95371811%2C95371814%2C31094740%2C95371231&oid=2&pvsid=5894246786764928&tmod=726435822&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fpage3.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=4&uci=a!4&btvi=2&fsb=1&dtd=1424