‘क्वांटम बर्थमार्क्स’ स्वतंत्र प्रणालींची स्मरणशक्ती समजावू शकतात

क्वांटम प्रणाली आपल्या सुरुवातीची टिकाऊ नोंद ठेवू शकतात. Harvard University आणि सहयोगी संस्थांतील वैज्ञानिकांनी स्वतंत्र प्रणालीची प्रारंभिक अवस्था आणि सुरुवातीच्या उत्क्रांतीचे ठसे जपणाऱ्या सांख्यिकीय नमुन्यांसाठी “quantum birthmarks” हा शब्द सुचवला आहे.

Physical Review Xमध्ये प्रकाशित संशोधन classical physics मधील ergodicityच्या अपेक्षेला आव्हान देते. स्वतंत्र quantum systemsच्या दीर्घकालीन probability distributionsमध्ये त्यांच्या भूतकाळाचे संकेत टिकून राहू शकतात.

प्रणाली पूर्णपणे विसरत नाही तेव्हा

Classical परिस्थितीत गुंतागुंतीच्या वातावरणातून जाणारी वस्तू तिच्या सुरुवातीच्या मार्गाची छाप हळूहळू गमावू शकते. मात्र quantum evolution coherenceमुळे घडते आणि शक्यतांचे phases एकमेकांशी interference करतात.

हे ठसे तयारीनंतर लगेच नाहीसे होणारे क्षणिक प्रतिध्वनी नाहीत. बराच काळ लोटल्यानंतरही कण सापडण्याची probability त्याच्या सुरुवातीच्या अवस्थेशी आणि प्रारंभिक हालचालीशी जोडलेले नमुने राखू शकते.

Quantum scarsच्या पलीकडे

हा अभ्यास quantum chaosविषयीच्या दीर्घकाळच्या प्रश्नातून पुढे आला. Quantum scar म्हणजे अस्थिर classical orbitशी संबंधित रचना दाखवणारी quantum eigenstate. मात्र टिकाऊ स्मरणशक्ती या विशेष घटनेपेक्षा अधिक व्यापक असू शकते, असे संशोधकांचे मत आहे.

Quantum memoryची चौकट

हे ठसे कसे निर्माण होतात आणि त्यांची चाचणी कशी करता येईल यासाठी संशोधकांनी सैद्धांतिक चौकट विकसित केली. Stadium-shaped enclosureमध्ये probability pattern एकसमान न होता कणाच्या पूर्वीच्या अवस्थेशी संबंधित रचना ठेवू शकतो.

याचा अर्थ प्रत्येक quantum system आपल्या भूतकाळाचे सहज उलगडणारे चित्र जपेल असा नाही. Isolated quantum evolutionमधील दीर्घकालीन statistics classical ergodic प्रणालीत नाहीसे होणारे ठसे राखू शकतात, एवढाच दावा आहे.

हा निष्कर्ष महत्त्वाचा का आहे

हा निष्कर्ष मुख्यतः सैद्धांतिक असला तरी thermalization, scrambling आणि quantum chaosच्या अभ्यासासाठी controllable quantum platformsवर नवी दिशा देतो.

पुढील प्रश्न

Quantum birthmarks कुठे सर्वाधिक ठळक असतात, किती टिकाऊ असतात आणि ते कसे मोजता येतील हे आता तपासावे लागेल. Quantum memoryला finite-size effects आणि imperfect isolationपासून वेगळे करणेही आवश्यक आहे.

This article is based on reporting by Phys.org. Read the original article.