Các nhà vật lý từ Exeter và Trondheim đã phát triển một lý thuyết mô tả cách thức phản xạ không gian và đối xứng đảo ngược thời gian có thể được khai thác, cho phép kiểm soát tốt hơn sự vận chuyển và các mối tương quan trong vật liệu lượng tử.
Hai nhà vật lý lý thuyết, đến từ Đại học Exeter (Vương quốc Anh) và Đại học Khoa học và Công nghệ Na Uy (ở Trondheim, Na Uy), đã xây dựng lý thuyết lượng tử mô tả một chuỗi cộng hưởng lượng tử thỏa mãn các đối xứng phản xạ không gian và đảo ngược thời gian. Họ đã chỉ ra cách các pha lượng tử khác nhau của các chuỗi như vậy có liên quan đến các hiện tượng đáng chú ý, có thể hữu ích trong việc thiết kế các thiết bị lượng tử trong tương lai dựa trên các mối tương quan chặt chẽ.
Một sự khác biệt phổ biến trong vật lý là giữa hệ thống mở và hệ thống đóng. Hệ thống kín được cách ly với bất kỳ môi trường bên ngoài nào, như vậy năng lượng được bảo toàn vì không có nơi nào để nó thoát ra ngoài. Các hệ thống mở được kết nối với thế giới bên ngoài, và thông qua trao đổi với môi trường, chúng có thể thu được năng lượng và tổn thất năng lượng. Có một trường hợp thứ ba quan trọng. Khi năng lượng chảy vào và chảy ra khỏi hệ thống được cân bằng tốt, một tình huống trung gian giữa mở và đóng sẽ phát sinh. Sự cân bằng này có thể xảy ra khi hệ thống tuân theo sự đối xứng tổng hợp của không gian và thời gian, đó là khi (1) chuyển sang trái và phải và (2) lật mũi tên thời gian để hệ thống về cơ bản không thay đổi.
Sự vận chuyển lượng tử trong một chuỗi các bộ cộng hưởng tuân theo các đối xứng phản xạ không gian và đảo ngược thời gian. Tín dụng: Vasil Saroka
Trong nghiên cứu mới nhất của họ, Downing và Saroka thảo luận về các giai đoạn của chuỗi cộng hưởng lượng tử thỏa mãn sự phản xạ không gian và đối xứng đảo ngược thời gian. Về cơ bản có hai giai đoạn quan tâm, một giai đoạn nhỏ (đi kèm với vật lý trực quan) và một giai đoạn không quan trọng (được đánh dấu bằng vật lý đáng ngạc nhiên). Biên giới giữa hai giai đoạn này được đánh dấu bằng một điểm đặc biệt. Các nhà nghiên cứu đã tìm ra vị trí của những điểm đặc biệt này cho một chuỗi với số lượng bộ cộng hưởng tùy ý, cung cấp cái nhìn sâu sắc về việc mở rộng quy mô của các hệ lượng tử tuân theo các đối xứng này. Điều quan trọng là, pha không bình thường cho phép tạo ra các hiệu ứng vận chuyển khác thường và các tương quan lượng tử mạnh mẽ, có thể được sử dụng để kiểm soát hành vi và sự lan truyền của ánh sáng ở quy mô chiều dài nano.
Nghiên cứu lý thuyết này có thể hữu ích cho việc tạo ra, thao tác và điều khiển ánh sáng trong các vật liệu lượng tử chiều thấp, nhằm xây dựng các thiết bị dựa trên ánh sáng khai thác photon, các hạt ánh sáng, như những con ngựa nhỏ ở kích thước khoảng một phần tỷ của a Mét.
Charles Downing, từ Đại học Exeter, nhận xét: “Công trình nghiên cứu của chúng tôi về đối xứng thời gian chẵn lẻ trong các hệ lượng tử mở nhấn mạnh thêm cách đối xứng làm nền tảng cho sự hiểu biết của chúng ta về thế giới vật chất và cách chúng ta có thể hưởng lợi từ nó”.
Vasil Saroka, từ Đại học Khoa học và Công nghệ Na Uy, nói thêm: “Chúng tôi hy vọng rằng công trình lý thuyết của chúng tôi về đối xứng thời gian chẵn lẻ có thể truyền cảm hứng cho các nghiên cứu thử nghiệm sâu hơn trong lĩnh vực vật lý thú vị này.”
Theo: Scitechdaily.
