Strona główna Aktualności
Przyroda

Kwantowy chaos w sieciach mikrofalowych zbadali fizycy z PAN

07.10.2016 Przyroda

Fot. Fotolia

Fizycy z PAN - analizując zjawiska chaotyczne i promieniowanie mikrofalowe - wykazali, że możliwe jest pełne poznanie właściwości badanych systemów - takich jak symetria ze względu na odwrócenie czasu, czy też liczba niewykrytych w pomiarze poziomów energetycznych.

Wyniki prac naukowców z Instytutu Fizyki PAN w Warszawie zostały opublikowane w najnowszym numerze prestiżowego amerykańskiego czasopisma naukowego "Physical Review Letters". O badaniach poinformowali przedstawiciele instytutu w przesłanym PAP komunikacie.

 

Jedną z konsekwencji tzw. Zasady Komplementarności, określającej fundamentalne związki pomiędzy klasycznym i kwantowo-mechanicznym opisem świata, jest hipoteza o klasycznym pochodzeniu zjawisk chaosu kwantowego. Efekty zjawisk chaotycznych w przyrodzie znamy od dawna z obserwacji astronomicznych ruchów ciał niebieskich, z modelowania takich zjawisk jak prognoza pogody, z przepływów turbulentnych cieczy i gazów czy istnienia szumów w układach elektronicznych.

 

Pomimo olbrzymich sukcesów teorii chaosu - zarówno w zastosowaniu do układów klasycznych, jak i kwantowych, otwartym pozostawało pytanie, w jaki sposób należy analizować układy kwantowo-mechaniczne, o których informacja jest niepełna. Pytanie to jest szczególnie ważne w kontekście badań doświadczalnych, które bardzo często są niejednoznaczne albo niepełne ze względu na utratę lub niemożliwość uzyskania istotnych informacji (takich jak informacje o wszystkich poziomach w widmie energetycznym analizowanego układu kwantowego lub falowego).

 

Właśnie w takich nadzwyczaj trudnych sytuacjach wykorzystuje się nową metodę badania zjawisk chaosu, jaką jest modelowanie układów chaotycznych za pomocą sieci mikrofalowych. Dzięki matematycznej analogii sieci mikrofalowych z grafami kwantowymi metoda ta pozwala na wykonanie pomiarów trudnych lub wręcz niemożliwych dziś do zrealizowania w świecie kwantowym.

 

Naukowcy z Instytutu Fizyki Polskiej Akademii Nauk (IF PAN) pod kierunkiem profesora Leszka Sirko (Sz. Bauch, M. Białous, B. Dietz, M. Ławniczak i V. Yunko) w doświadczeniu wykorzystującym promieniowanie mikrofalowe i chaotyczne właściwości badanych systemów wykazali, że pełne poznanie ich właściwości, takich jak symetria ze względu na odwrócenie czasu, czy też liczba zgubionych (tzn. niewykrytych w pomiarze) poziomów energetycznych, jest jednak możliwe. W doświadczeniu przeprowadzonym w IF PAN wykorzystano właśnie oryginalne sieci mikrofalowe, wprowadzone do literatury światowej przez prof. Leszka Sirko.

 

W analizie wyników doświadczalnych wykorzystano zależność funkcji korelacji poziomów energetycznych od tego, jak dużo ich zgubiono w pomiarze - i od symetrii czasowej badanego układu. W ten sposób nie tylko wykazano, że w trakcie pomiarów zgubiono określoną liczbę poziomów energetycznych, ale też wykryto, jaką symetrię ze względu na odwrócenie czasu ma ten układ.

 

W przyszłości wyniki badań rozchodzenia się promieniowania w sieciach mogą znaleźć zastosowania techniczne, np. w akustyce przy projektowaniu sali koncertowych i tłumieniu hałasu, a także w elektronice i telekomunikacji. Metody matematyczne używane do opisu chaosu kwantowego znajdują natomiast zastosowanie w innych dziedzinach nauki włącznie z ekonomią i naukami humanistycznymi.

 

Badania sfinansowano ze środków publicznych, w tym z grantu Narodowego Centrum Nauki oraz projektu FP7 EAgLE.

PAP - Nauka w Polsce

 

lt/ zan/

Podziel się
Ocena: 0 głosów

Logowanie



Nie pamiętam hasła

Rejestracja

Komentarze: 0
Skomentuj Zobacz wszystkie  

Uwaga Redakcje!

Wszelkie materiały PAP (w szczególności depesze, zdjęcia, grafiki, pliki video) zamieszczone w serwisie "Nauka w Polsce" chronione są przepisami ustawy z dnia 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych oraz ustawy z dnia 27 lipca 2001 r. o ochronie baz danych.

 

PAP S.A. zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - www.naukawpolsce.pap.pl. W przypadku portali społecznościowych prosimy o umieszczenie jedynie tytułu i leadu naszej depeszy z linkiem prowadzącym do treści artykułu na naszej stronie, podobnie jak to jest na naszym profilu facebookowym. 

 

Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów video.

 

Informacje tekstowe z kategorii "Świat" można pozyskać odpłatnie abonując Serwis Nauka i Zdrowie PAP. Serwis ten zawiera ponadto wiele innych najnowszych doniesień naukowych z zagranicy oraz materiałów dotyczących szeroko rozumianej problematyki zdrowotnej. 

 

Informacje na temat warunków umowy można uzyskać w Dziale Sprzedaży i Obsługi Klienta PAP, tel.: (+48 22) 509 22 25, e-mail:  pap@pap.pl

 

Informacje o przedruku artykułów z Serwisu Nauka w Polsce, prośby o patronaty medialne, informacje o prowadzonych badaniach, organizowanych konferencjach itd., prosimy przesyłać na adres: naukawpolsce@pap.pl

 

 

Najpopularniejsze materiały

więcej

Książka

"Bagdad. Miasto pokoju, miasto krwi" - różne oblicza irackiego miasta "Bagdad. Miasto pokoju, miasto krwi" - różne oblicza irackiego miasta

Intelektualny i naukowy motor świata, a przy tym miasto, które imponowało przepięknymi i mądrze zorganizowanymi rozwiązaniami architektonicznymi... Opinię godną starożytnej Aleksandrii czy mitycznej Atlantydy miał ponad tysiąc lat temu Bagdad, dziś kojarzony z chaosem i zamachami.

Więcej

Myśl na dziś

Nauka w szkołach powinna być prowadzona w taki sposób, aby uczniowie uważali ją za cenny dar, a nie za ciężki obowiązek
Albert Einstein

Nasz blog

Rektorzy, naukowcy! Doceńcie rolę popularyzacji! Rektorzy, naukowcy! Doceńcie rolę popularyzacji!

Rola komunikacji naukowej na polskich uczelniach wciąż nie jest dostatecznie doceniona. Ani przez naukowców, ani przez władze uczelni. Zdawałoby się, że prezentowanie osiągnięć naukowców to zadanie biur prasowych. Te jednak często mają ustalone zupełnie inne priorytety.

Więcej

Tagi

-->