Вечно осциллирующие… Ученые осмысляют природу квантовых систем
AstroNews.ru - 30 Мая 2015 13:40:53
Согласно классической физике, Вселенная стремится к равновесию, однако этот принцип неприменим к квантовым системам, которые «обречены» непрерывно принимать различные конфигурации, ни на мгновение не оставаясь в покое. В теоретическом исследовании, проведенном учеными из института СИССА, Италия, и Оксфордского университета, Соединенное Королевство, проиллюстрирована эта принципиальная разница и установлено, что для корректного описания одномерных квантовых систем следует определять эти системы лишь в дискретных точках пространства.
Квантовая система никогда не находится в состоянии покоя. Изолированная система (например, облако холодных атомов, удерживаемых в оптической решетке) будет бесконечно осциллировать между различными конфигурациями, «не успокаиваясь» ни на секунду. На практике такие типы систем не способны рассеивать энергию ни в одной из её форм. Это прямо противоположно тому, что утверждается в классической физике, в которой стремление достичь состояния равновесия является фундаментальной движущей силой естественных процессов, что нашло отражение в т.н. втором законе термодинамики, вводящем понятие энтропии.
Это глубокое различие двух научных подходов стало предметом нового исследования, проведенного группой ученых-теоретиков во главе с Джузеппе Муссардо, профессором университета СИССА. В этом теоретическом анализе исследователи продемонстрировали необычность одномерных квантовых систем, а также объяснили их нелокальную природу. Здесь же ученые показали, что для расчетов эволюции квантовых систем и их статистических характеристик, следует рассматривать такие системы не как объекты, определяемые в каждой точке пространства (а потому непрерывные), но как объекты, определенные лишь в отдельных, дискретных точках пространства.
Исследование было опубликовано в журнале Physical Review A.