Fisikawan memanfaatkan simetri ruang dan waktu untuk mengontrol material kuantum — ScienceDaily
Most Popular

Fisikawan memanfaatkan simetri ruang dan waktu untuk mengontrol material kuantum — ScienceDaily

Fisikawan dari Exeter dan Trondheim telah mengembangkan teori yang menjelaskan bagaimana refleksi ruang dan simetri pembalikan waktu dapat dieksploitasi, memungkinkan kontrol transportasi dan korelasi yang lebih besar dalam material kuantum.

Dua fisikawan teoretis, dari Universitas Exeter (Inggris Raya) dan Universitas Sains dan Teknologi Norwegia (di Trondheim, Norwegia), telah membangun teori kuantum yang menggambarkan rantai resonator kuantum yang memenuhi refleksi ruang dan simetri pembalikan waktu. Mereka telah menunjukkan bagaimana fase kuantum yang berbeda dari rantai tersebut dikaitkan dengan fenomena luar biasa, yang mungkin berguna dalam desain perangkat kuantum masa depan yang mengandalkan korelasi kuat.

Perbedaan umum dalam fisika adalah antara sistem terbuka dan tertutup. Sistem tertutup diisolasi dari lingkungan eksternal apa pun, sehingga energi dilestarikan karena tidak ada tempat untuk melarikan diri. Sistem terbuka terhubung ke dunia luar, dan melalui pertukaran dengan lingkungan mereka tunduk pada perolehan energi dan kehilangan energi. Ada kasus ketiga yang penting. Ketika energi yang mengalir masuk dan keluar dari sistem seimbang, situasi peralihan antara terbuka dan tertutup muncul. Kesetimbangan ini dapat terjadi ketika sistem mematuhi simetri gabungan ruang dan waktu, yaitu ketika (1) beralih ke kiri dan kanan dan (2) membalik panah waktu meninggalkan sistem pada dasarnya tidak berubah.

Dalam penelitian terbaru mereka, Downing dan Saroka membahas fase rantai kuantum resonator yang memenuhi refleksi ruang dan simetri pembalikan waktu. Pada dasarnya ada dua fase yang menarik, fase sepele (disertai dengan fisika intuitif) dan fase nontrivial (ditandai dengan fisika yang mengejutkan). Batas antara dua fase ini ditandai dengan titik luar biasa. Para peneliti telah menemukan lokasi titik-titik luar biasa ini untuk rantai dengan jumlah resonator yang berubah-ubah, memberikan wawasan tentang peningkatan sistem kuantum yang mematuhi simetri ini. Yang penting, fase nontrivial memungkinkan untuk efek transportasi yang tidak konvensional dan korelasi kuantum yang kuat, yang dapat digunakan untuk mengontrol perilaku dan propagasi cahaya pada skala panjang nanoscopic.

Studi teoretis ini mungkin berguna untuk pembangkitan, manipulasi, dan kontrol cahaya dalam material kuantum berdimensi rendah, dengan tujuan untuk membangun perangkat berbasis cahaya yang mengeksploitasi foton, partikel cahaya, sebagai pekerja keras pada ukuran sekitar sepermiliar meter. .

Charles Downing, dari University of Exeter, berkomentar: “Pekerjaan kami pada simetri paritas-waktu dalam sistem kuantum terbuka lebih jauh menekankan bagaimana simetri menopang pemahaman kita tentang dunia fisik, dan bagaimana kita dapat mengambil manfaat darinya.”

Vasil Saroka, dari Universitas Sains dan Teknologi Norwegia, menambahkan: “Kami berharap karya teoretis kami tentang simetri paritas-waktu dapat menginspirasi penelitian eksperimental lebih lanjut di bidang fisika yang menarik ini.”

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Universitas Exeter. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

Posted By : togel hongkonģ