[ad_1]

ساده سازی فعل و انفعالات کوانتومی از راه دور در سیستم های چند بدنه

شکل 1: مدل سازی درهم تنیدگی از راه دور در سیستم های کوانتومی با بسیاری از اجسام با تصویب قانون منطقه تسهیل می شود. اعتبار: تونی ملوف / کتابخانه علمی عکس

به لطف کار یک فیزیکدان از RIKEN و همکار وی ، که فرض مربوط به مواد با فعل و انفعالات در فاصله کوتاه را انجام می دهد ، انجام محاسبات برای برخی سیستم های کوانتومی که قطعات آنها در فواصل طولانی با هم تعامل دارند ، بسیار آسان تر خواهد بود.

در هم تنیدگی یکی از جذاب ترین جنبه های فیزیک کوانتوم است که آلبرت انیشتین به آن “عمل شبح از راه دور” می گویند. این یک ارتباط نامرئی بین سیستم های کوانتومی است ، به این معنی که یک سیستم بدون درج حالات سیستم های دیگر به طور کامل توصیف نمی شود – ارتباطی که با کمک مکانیک کلاسیک قابل درک نیست.

درهم تنیدگی در فیزیک سیستمهای کوانتومی ، که از بسیاری از قسمتهای مورد نیاز برای درک مواد در دمای پایین ، تشکیل شده است ، نقشی اساسی دارد. یکی از دقیق ترین راه ها برای تعیین کمیت درهم تنیدگی ، استفاده از درهم آمیختگی آنتروپی است که پیچیدگی کمترین حالت انرژی ماده را مشخص می کند. حالتی با آنتروپی درهم تنیدگی صفر کلاسیک است و خصوصیات کوانتومی را نشان نمی دهد. با استفاده از یک تئوری کوانتومی نسبتاً ساده می توان حالتهایی را که دارای درهم تنیدگی آنتروپی کوچک اما غیر صفر هستند توصیف کرد. اما ایالات با آنتروپی درهم تنیدگی بیشتر برای مدل سازی ریاضی بسیار دشوار می شوند.

در بسیاری از مواد ، گره خوردن در یک محدوده کوتاه اتفاق می افتد ، فقط بین نزدیکترین همسایگان وجود دارد. نشان داده شده است که این سیستم ها آنتروپی پیچیدگی کمی دارند. این فرض که به عنوان منطقه فرض قانون شناخته می شود ، مدل سازی را بسیار ساده می کند.

اما برخی از مواد می توانند حالت های غیرمعمولی از مواد را نشان دهند که در آن تعاملات بین اتم ها را می توان در فواصل بیشتری حفظ کرد. و بنابراین این سوال مطرح می شود: آیا قانون منطقه هنوز حاوی موادی با پیوندهای کوانتومی غیر محلی است؟ این موضوعی است که توسط Tomotaka Kuwahara از مرکز پروژه هوش پیشرفته RIKEN و Keiji Saito از دانشگاه Keio در حال بررسی است.

کووهارا توضیح می دهد: “چندین مطالعه نظری و عددی نشان می دهد که قانون منطقه در سیستم های متقابل در مسافت های طولانی نقض شده است.” “نتیجه ما از نظر ریاضی دقیق است و بحث در مورد مفروضات قانون منطقه در سیستم های متقابل یک بعدی و از راه دور را حل می کند.”

ارائه شواهد دقیق از قانون منطقه بسیار چالش برانگیز است. کووارا و سایتو با مدل سازی مدار یک بعدی ریاضی مسئله را ساده کردند. آنها زنجیره ای از ذرات مغناطیسی متقابل دور را بررسی کردند. آنها سیستم مشترک را به دو زیر سیستم چپ و راست تجزیه کردند و مرز را به صورت یک سری نقاط گسسته شبیه سازی کردند. به این ترتیب ، این جفت نشان داد که آنتروپی گره از حداکثر مقدار ممکن برخوردار است که امضای قانون منطقه است.

کووهارا گفت: “گام بعدی برای ما اثبات فرض قانون منطقه در سیستم های دارای بیش از یک بعد است.” “ما در مطالعه فعلی خود از چندین تکنیک جدید ریاضی استفاده کرده ایم و امیدواریم که آنها را در موارد بزرگتر اعمال کنیم.”


نحوه استفاده از درهم تنیدگی برای ارتباطات کوانتومی در مسافت های طولانی یا فضای آزاد


اطلاعات بیشتر:
توموتاکا کووهارا و دیگران. قانون حوزه دولتهای غیر بحرانی در سیستمهای متقابل 1D با دامنه وسیع ، ارتباطات طبیعت (2020) DOI: 10.1038 / s41467-020-18055-x

نقل قول: ساده فعل و انفعالات کوانتومی از راه دور در سیستم های چند بدنه (2020 ، 4 دسامبر) ، بازیابی شده در 4 دسامبر 2020 از https://phys.org/news/2020-12-long-range-quantum- تعاملات-بسیاری-بدن. html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز معاملات منصفانه به منظور معاینه خصوصی یا تحقیق ، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تولید نیست. این محتوا فقط برای اطلاع رسانی ارائه شده است.



[ad_2]

منبع: moshaverh-news.ir

ایندکسر