Sam Jarman tərəfindən , Phys.org

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Tədqiqat, kvant vəziyyətləri arasında məlumatın paylaşılması üçün lazım olan vaxtın daha aşağı bir həddini ortaya qoyur. Mənbə: Amit Vikram

ABŞ-dakı nəzəri fiziklər kvant məlumatlarının daha böyük sistemlər vasitəsilə yayılması üçün lazım olan vaxtda “sürət həddi” aşkar ediblər. Nəticələrini Physical Review Letters jurnalında dərc edən Amit Vikram və Merilend Universitetindəki həmkarları ilk dəfə olaraq bu minimum vaxtın sistemin entropiyası və temperaturu ilə sıx bağlı olduğunu sübut ediblər və bu, bəlkə də kvant məlumatlarının geniş fiziki mühitlərdə daha dərindən başa düşülməsi üçün yol açıb.

Məlumat paylaşımı

1974-cü ildə Stiven Hokinq ilk dəfə olaraq qara dəliklərin tamamilə qara olmadığını irəli sürdü. Onlar istilik radiasiyası (indi ” Hokinq radiasiyası ” kimi tanınır) yaymaqla yanaşı , temperatur və səth sahəsi ilə mütənasib entropiya da daxil olmaqla termodinamik xüsusiyyətlər nümayiş etdirirlər.

Entropiya bir sistem tərəfindən daşınan məlumatın ölçüsü olduğundan, bu, qara dəliyin səthinin effektiv şəkildə sonlu sayda ” kubit ” saxladığı deməkdir: hər biri kvant məlumatlarını eyni anda iki halın superpozisiyası kimi saxlaya bilən klassik bitlərin kvant ekvivalenti. Bu şəkildə, Hokinq tərəfindən təsvir edilən qara dəliyin temperaturu, bu kubitlərin zamanla necə qarşılıqlı təsir etdiyini və necə inkişaf etdiyini idarə edir.

2008-ci ildə nəzəri fiziklər Yasuhiro Sekino və Leonard Susskind bu ideyanı mücərrəd qara dəlik mənzərəsindən bir addım kənara atdılar. Vikram izah edir ki, ikilinin fərziyyəsinə görə, “müəyyən bir temperaturda kubit sistemlərinin bir-biri ilə məlumat paylaşması minimum vaxt tələb edə bilər ki, bu da kubitlərin sayından və temperaturdan asılıdır”. “Bu məlumat paylaşımı “qarışdırma” adlanır və hər bir hissəcikdəki məlumatı bütün sistemə effektiv şəkildə “yayır”.

Sürət həddi axtarılır

Sekino və Susskindin fərziyyəsindən sonrakı illərdə nəzəriyyəçilər kvant məlumatlarının qarışdırılmasını geniş şəkildə araşdırıblar. Lakin konsepsiyanın riyazi cəhətdən dəqiq proqnozlardan yayınan aspektlərindən biri qarışdırma prosesinin özündə temperaturdan asılı “sürət həddi” ideyası idi.

2024-cü ildə Merilend Universitetində Vikram və Viktor Qalitski bu ideyanı enerji-zaman qeyri-müəyyənlik prinsipi prizmasından yenidən nəzərdən keçirdilər : kvant nəzəriyyəsinin təməl daşı olan bu prinsipə əsasən, kvant sisteminin enerjisi haqqında nə qədər çox şey məlum olarsa, onun fərqli bir vəziyyətə keçməsi üçün lazım olan minimum vaxt haqqında bir o qədər az məlumat əldə edilir və əksinə. Nəticədə, kvant sistemlərinin yaxşı müəyyən edilmiş enerji səviyyələri ilə müəyyən edilmiş dəyişməsi üçün minimum vaxt tələb olunur.

Vikram davam edir: “Biz versiyamızı qarışıq prosesdə sürət limiti təmin etmək üçün hazırladıq. Lakin əvvəlki versiyamız burada birbaşa tətbiq oluna bilmədi və biz temperatur asılılığını tətbiq etmək üçün bir yol tapmalı və bunu sürət həddinə çevirmək üçün müəyyən ciddi riyazi məhdudiyyətlərdən istifadə etməli olduq.”

Temperatur və entropiya ilə əlaqə

Vikram və Qalitski son tədqiqatlarında riyaziyyatçı Laura Şounun fikirləri ilə nəzəriyyələrini daha da genişləndirdilər. Təhlilləri nəticəsində üçlük son entropiya, ilkin temperatur və müəyyən sayda kvant məlumatı vahidlərini qarışdırmaq üçün sərf olunan vaxt arasında aydın bir əlaqə olduğunu müəyyən etdi.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Vikram izah edir ki, “Biz göstəririk ki, bu cür dəqiq entropiya və temperaturdan asılı sürət həddinin hər bir kvant sistemində mövcud olduğu, əvvəlki gözləntilərin isə belə sürət həddinin yalnız hər bir qarşılıqlı təsirin yalnız bir neçə hissəciyin bir-biri ilə danışdığı sistemlər üçün mövcud olduğu”

Bu sürət həddinin daha dərindən başa düşülməsi ilə nəzəriyyəçilər kvant hesablamaları və informasiya emalı üçün yeni yaranan arxitekturalar da daxil olmaqla, genişmiqyaslı kvant sistemlərində istilik davranışının yaranmasını daha yaxşı başa düşə bilərlər. Bundan əlavə, nəticə qara dəlik radiasiyasının daha konkret nəzəriyyələri ilə yanaşı, bəzi xaos formalarının mənşəyindən tutmuş kvant teleportasiyası üçün praktik texnologiyaların mümkünlüyünə qədər anlayışları araşdırmaq üçün istifadə edilə bilər.

“Nəticəmiz göstərir ki, hansı kvant sistemini nəzərdən keçirsək də, qarışıqlıqla əlaqəli bütün bu proseslər yalnız müəyyən bir minimum vaxtdan sonra kökündən həll ola bilər ki, biz bunu ümumiyyətlə necə dəqiq hesablamağı göstəririk”, – deyə Vikram bildirir.

Müəllifimiz Sam Jarman tərəfindən sizin üçün yazılmış, Qeb Klark tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Eqan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Əgər bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Nəşr detalları

Amit Vikram və digərləri, Kvant Sistemlərində Sürətli Sıçrayışda Universal Sürət Limitinin Sübutu, Fiziki İcmal Məktubları (2026). DOI: 10.1103/y9z4-v641 . ArXiv -də : DOI: 10.48550/arxiv.2404.15403

Jurnal məlumatları: Fiziki İcmal Məktubları , arXiv  

Əsas anlayışlar

XaosKvant statistik mexanikasıTermodinamikaKvant çoxcisimli sistemlərHawking radiasiyası

© 2026 Science X Network