Edda Fişer, Maks Plank Cəmiyyəti tərəfindən

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Hermit olmayan iki səviyyəli sistemin ədədi həlli ilə (22) tənliyində adiabatik potensiallara malik Hermit olmayan Şredinger tənliyindən əldə edilən həllin müqayisəsi. Kredit: Physical Review Research (2026). DOI: 10.1103/qb8s-9c6y

Kvant həndəsəsi, istiqaməti yavaş-yavaş dəyişən bir maqnit sahəsində fırlanan elektron kimi dəyişən sistem parametrləri olan sistemlərdə kvant vəziyyətlərini təsvir edir. Elektronun vəziyyəti inkişaf edir və bu dəyişiklik kvant həndəsi məsafəsi kimi tanınan şeylə ölçülür.

Bu mücərrəd həndəsi təsvirin köməyi ilə, məsələn, ekzotik kvant materiallarında cərəyanın müqavimətsiz keçirilməsi kimi təyin olunan superkeçiriciliyi izah etmək mümkündür. Başqa bir nümunə kvant metrologiyasında tapıla bilər: kvant həndəsəsini tətbiq etməklə ölçmə dəqiqliyinin fundamental hədləri müəyyən edilə bilər.

Kvant həndəsəsinin yeni sistemlərə genişləndirilməsi

Beynəlxalq tədqiqat layihəsində Erlangendəki MPL-də doktorantura tələbəsi Anton Montag və Sendaidəki Tohoku Universitetinin Qabaqcıl Material Tədqiqatları İnstitutunun topoloji fotonika üzrə dünyaca aparıcı mütəxəssisi Dr. Tomoki Ozawa topoloji fotonikalarda tez-tez rast gəlinən qeyri-Hermit sistemlərinə kvant həndəsəsini tətbiq ediblər. Nəticələr Physical Review Research jurnalında dərc olunub .

Qapalı fiziki sistemlərin ənənəvi təsvirləri ilə müqayisədə, Hermit olmayan təsvirlər əhəmiyyətli dərəcədə daha mürəkkəbdir: bunlara sistem və ətraf mühit arasındakı mübadilə daxildir. Beləliklə, intensivliyin və ya enerjinin qazancı və itkisi kimi vacib əlavə xüsusiyyətlər bu riyazi yanaşmaya daxil edilir.

Son illərdə qeyri-Hermit topoloji sistemləri üzərində tədqiqat sahəsi sürətlə inkişaf etmiş və eksperimental fizika üçün genişmiqyaslı məlumatlar vermişdir. Qeyri-Hermit dəri effekti , işığın qıfıra çevrilməsi və bir istiqamətli görünməzlik kimi çoxsaylı nəzəri proqnozlar fotonik təcrübələrdə təsdiqlənmişdir.

Fotonikalarda kvanthəndəsi effektlərin araşdırılması

Montag və Ozawa “kvant həndəsi” effektlərin Hermit olmayan fotonik sistemlərin davranışına təsir edib-etmədiyini araşdırdılar və bununla da riyazi təsvirə yeni bir mürəkkəblik dərəcəsi gətirdilər. Alimlər bu yaxınlarda əsas tapıntılarını dərc etdilər.

İşıq üçün süni potensiallar — Polyarlaşdırılmış işıq intensivliyin dəyişməsi işığın polyarizasiyasından asılı olan anizotrop mühitdən (müxtəlif istiqamətlərdə fərqli xüsusiyyətlər nümayiş etdirən mühit) keçdikdə, düz xətt üzrə hərəkət etmir, əksinə əyilir. Yol “kvant həndəsəsi” ilə müəyyən edilir. Qeyri-Hermit uzantısı vasitəsilə indi işığın öz yolu boyunca intensivliyini nə qədər artırdığını və ya itirdiyini idarə etmək də mümkündür — belə desək, işıq üçün proqramlaşdırıla bilən süni potensial.

Kvant Metrikasının Birbaşa Ölçülməsi — Alman-Yapon komandası kvant metrikasını bir təcrübədə birbaşa ölçmək üçün bir metod hazırlamışdır. Əsas prinsip belədir: fotonik sistem zəif dövri siqnalla həyəcanlanır və sistemin reaksiyası ölçülür. Həyəcan sistemdən qaçan az miqdarda işıq yaradır. Bu qaçan işığın intensivliyi kvant metrikasına birbaşa mütənasibdir — əsasən birbaşa oxuna bilər.

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 .

Əməkdaşlıq və daha geniş təsirlər

Anton Montag deyir: “Bu konkret tədqiqat sualı üçün Yapon qrupu ilə əməkdaşlıq ideal bir quruluş idi. Dr. Tomoki Ozava topoloji fotonika sahəsində müstəsna təcrübəsinə töhfə vermiş, Dr. Flore Kunstun rəhbərlik etdiyi Erlangen qrupunun təcrübəsi isə “Qeyri-Hermit Topoloji Fenomenləri” sahəsinə diqqət yetirməyə kömək etmişdir”.

Tomoki Ozava əlavə edir ki, “Nəticə məni olduqca həyəcanlandırır, çünki bu, (adi) Hermit kvant mexanikasının vəziyyətlərindən kökündən fərqlidir və Hermit olmayan sistemlərin unikal xüsusiyyətini vurğulayır”, – deyə Tomoki Ozava əlavə edir.

Son illərdə eksperimental topoloji fotonika böyük irəliləyişlər əldə etmişdir. Buna görə də proqnozların çoxu birbaşa eksperimental olaraq təsdiqlənə bilər. Əksinə, işığın süni potensialları fotonik sistemlər üçün yeni dizayn imkanları təklif edir.

Eyni prinsip son dərəcə soyuq atom qazlarına da aiddir. Orada, məsələn, süni potensiallar süni maqnit sahələri yaratmaq üçün istifadə olunur. Əvvəllər problem hesab edilən qazdan atom itkiləri , bu nəzəriyyəyə görə, xüsusilə ultrasoyuq atom qazlarında Hermit olmayan effektlər yaratmaq üçün istifadə edilə bilər.

Nəşr detalları

Anton Montag və digərləri, Qeyri-Hermit sistemlərində kvant həndəsi effektləri, Fiziki İcmal Tədqiqatı (2026). DOI: 10.1103/qb8s-9c6y

Jurnal məlumatları: Fiziki İcmal Tədqiqatı