Sam Jarman tərəfindən , Phys.org

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Xaos inkişaf edən kvant sistemində böyüyür. Müəllif: Yu-Chen Li və başqaları.

Çində tədqiqatçılar ilk dəfə olaraq kvant çoxcisimli sistemdə xaosun zamanla inkişaf etdikcə necə artdığını dəqiq şəkildə ölçdülər. Çin Elm və Texnologiya Universitetində Yu-Çen Linin rəhbərlik etdiyi bir qrup təcrübələri və nəzəriyyəni birləşdirərək göstərdi ki, bu sistemlərə zamanın tərsinə çevrilməsi tətbiq edildikdə xaosun səviyyəsi eksponensial olaraq artır – bu da onların səhvlərə qarşı həddindən artıq həssaslığı ilə bağlı proqnozlarla üst-üstə düşür. Tədqiqat Physical Review Letters jurnalında dərc olunub .

Kvant kəpənək effekti

Kəpənək effekti xaos nəzəriyyəsinin məşhur bir ifadəsidir. Bu nəzəriyyə mürəkkəb bir sistemin inkişaf etdikcə necə tez bir zamanda gözlənilməz hala gələ biləcəyini təsvir edir: sistemin başlanğıc şərtlərini təyin edərkən bir neçə kiçik səhv etsəniz, qısa müddət sonra hesablamalarınızdan tamamilə fərqli görünə bilər.

Bu təsir, xüsusilə çoxcisimli kvant sistemlərində aktualdır, çünki dolaşıqlıq hissəciklər arasında mürəkkəb qarşılıqlı əlaqə şəbəkələri yaradır – hətta nisbətən kiçik sistemlərdə belə. Sistem inkişaf etdikcə, onun ilkin vəziyyəti haqqında məlumat bu əlaqələr arasında getdikcə daha çox yayılır.

Eyni qaydalar tədqiqatçılar kvant çoxcisimli sistemdə başlanğıc şərtlərini bərpa etmək üçün saatı geri çevirməyə çalışdıqda da tətbiq olunur. Kvant mexanikasının tənlikləri prinsipcə geri çevrilə bilsə də, zamanla tərsinə çevrilmiş təkamülü praktikada tətbiq edərkən səhvlər qaçılmazdır.

Nəticədə, xaos eyni şəkildə tez bir zamanda ortaya çıxır və ən kiçik qüsurları belə gücləndirir. İndiyə qədər tədqiqatçılar bu səhvlərə əsaslanaraq xaosun bu artımını necə ölçmək barədə geniş bir fikir birliyinə gələ bilməyiblər.Təcrübə quruluşunun illüstrasiyası. Birləşdirilmiş nüvə spinləri sistemi zamanla irəliyə doğru inkişaf edir (mavi üfüqi ox), φ bucağı ilə fırlanmaya məruz qalır və sonra geriyə doğru inkişaf edir. Mükəmməl zaman tərsinə çevrilməsində sistem mavi kəsikli trayektoriyanı izləyəcək və yalnız daxili kvant xaosu (kəpənək effekti) səbəbindən orijinal vəziyyətdən eksponensial olaraq kənara çıxacaq. Praktikada tərs dinamikadakı təcrübi səhvlər sapmış trayektoriyaya (qırmızı bərk əyri) və təhrif olunmuş son vəziyyətə (qeyri-səlis kəpənək) gətirib çıxarır. Kredit: X.-L. Qi/Stanford Universiteti; APS/Carin Cain

NMR-də məlumatların qarışdırılması

Linin komandası öz tədqiqatlarında problemə informasiyanın necə yayıldığını və ya təkamül edən kvant sistemində “qarışdığını” araşdıraraq yanaşdılar. Qarışma davam etdikcə, hissəciklər arasındakı dolaşıqlıq dərəcəsi artır və kvant məlumatlarını mürəkkəb korrelyasiyalarda effektiv şəkildə gizlədir.

Bu təsiri öyrənmək üçün tədqiqatçılar bərk cisimli nüvə maqnit rezonansı ilə bağlı təcrübələr apardılar : maqnit sahələri və radiotezlik impulslarından istifadə edərək atom nüvələrinin kvant spinlərini araşdıran və manipulyasiya edən bir texnika. Tədqiq etdikləri bərk materialda nüvə spinləri bir-biri ilə təsadüfi qarşılıqlı təsir göstərərək idarə oluna bilən çoxcisimli sistem əmələ gətirir.

Kvant xaosunun ölçülməsi

Kvant məlumatlarının yayılmasını ölçmək üçün fiziklər tez-tez zamandan kənar nizamlanmış korrelyator (OTOC) adlanan kəmiyyətdən istifadə edirlər. Əgər bu dəyər sürətlə dəyişirsə, bu, güclü məlumat qarışıqlığı və xaotik davranış siqnalıdır.

OTOC-un zaman tərsinə çevrilməsi zamanı xaosu nə dərəcədə dəqiq şəkildə ələ keçirdiyini yoxlamaq üçün Li-nin komandası ” skramblonlar “a əsaslanan nəzəri bir çərçivə tətbiq etdi: kvant məlumatlarının yayılmasına vasitəçilik edən bir çox dolaşıq hissəcikləri əhatə edən kollektiv həyəcanlar.

Bu çərçivə onlara zamanla tərsinə çevrilmiş təkamülün tətbiqindəki qüsurlardan irəli gələn eksperimental ölçmələrindəki səhvləri müəyyən etməyə və düzəltməyə imkan verdi. Bu təsirləri nəzərə aldıqdan sonra komanda zamanın tərsinə çevrilməsi zamanı sistemin xaosun eksponensial artımını aydın şəkildə müşahidə edə və kəmiyyətləndirə bildi – bu kəmiyyət ilk dəfə çoxcisimli eksperimental sistemdə bu qədər dəqiq ölçüldü.

Gözlənilən davranışın aşkarlanması

Komandanın nəticələri indi mürəkkəb kvant sistemlərinin zamanla necə və niyə tərsinə çevrilməyə müqavimət göstərdiyini anlamağımızı dərinləşdirir. Bu tapıntılar, xüsusən də çətin fizikanı araşdırmaq üçün sıx idarə olunan kvant sistemlərinə əsaslanan kvant simulyasiyaları üçün vacib ola bilər.

Öz növbəsində, kvant xaosunun bu təkmilləşdirilmiş anlayışı kvant ölçmə texnikalarında təkmilləşdirmələrə səbəb ola bilər və bu da tədqiqatçılara kvant dünyasının davranışını misli görünməmiş dərəcədə ətraflı araşdırmağa imkan verə bilər.

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

Nəşr detalları

Yu-Chen Li və digərləri, Scramblons tərəfindən aktivləşdirilmiş kvant xaotik dinamikasının xətaya davamlı şəkildə geri qaytarılması, Fiziki icmal məktubları (2026). DOI: 10.1103/cg3f-rggs . arXiv -də : DOI: 10.48550/arxiv.2506.19915

Jurnal məlumatları: Fiziki İcmal Məktubları , arXiv  

Əsas anlayışlar

Kvazipartiküllər və kollektiv həyəcanlarKvant xaotik sistemləriKvant çoxcisimli sistemlər

© 2026 Science X Network