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

Inka o... Inkach - monumentalne dzieje państwa inkaskiego Inka o... Inkach - monumentalne dzieje państwa inkaskiego

Z historią, zwyczajami, życiem codziennym oraz religią Inków spisaną na pocz. XVII w. przez potomka hiszpańskiego konkwistadora i inkaskiej księżniczki można zapoznać się w monumentalnym tomie "O Inkach uwagi prawdziwe", który ukazał się nakładem Państwowego Instytutu Wydawniczego.

Więcej

Myśl na dziś

Stosunek pomiędzy nauką a myśleniem staje się autentyczny dopiero wówczas, gdy dostrzegamy przedzielającą je przepaść.
Martin Heidegger

Nasz blog

Dobry robot Dobry robot

Sztuczna inteligencja i roboty coraz śmielej wkraczają między ludzi. Aby zapobiec nieszczęściom i zapewnić komfortową pracę z maszynami naukowcy starają się nauczyć je moralności.

Więcej

Tagi