کشف الگوی مشترک در درهم‌تنیدگی کوانتومی ابعاد بالا

پژوهشگران ژاپنی و آمریکایی دریافتند درهم‌تنیدگی کوانتومی در همه ابعاد فضازمان از الگوی مشترکی پیروی می‌کند؛ یافته‌ای که درک ساختار اطلاعات کوانتومی را متحول می‌کند.

کد خبر: ۶۵۶۴۸

تاریخ انتشار: ۰۱ شهريور ۱۴۰۴ - ۱۳:۲۴

مخاطب ۲۴، به گزارش پایگاه Earth، مطالعه‌ای تازه نشان می‌دهد پدیده پیچیده «درهم‌تنیدگی کوانتومی» بدون توجه به تعداد ابعاد فضازمان، از الگویی مشترک پیروی می‌کند. این کشف با استفاده از چارچوبی نو موسوم به «نظریه مؤثر حرارتی» حاصل شده و گامی مهم در درک ساختار‌های بنیادی اطلاعات کوانتومی به شمار می‌رود.

این پژوهش که به سرپرستی یویا کوسوکی از دانشگاه کیوشو و با همکاری هیروسی اوگوری از مؤسسه کاولی دانشگاه توکیو و کلتک، و همچنین سریدیپ پال از کلتک انجام شده، نشان می‌دهد معیار استانداردی به نام «آنتروپی رنیی» در شرایط خاص رفتاری جهان‌شمول دارد. این حالت زمانی پدیدار می‌شود که عدد تکرار (پارامتر n) کوچک باشد و مرز ناحیه کروی فرض شود.

کوسوکی در توضیح این یافته گفت: «این نخستین بار است که نظریه مؤثر حرارتی در حوزه اطلاعات کوانتومی به کار می‌رود. نتایج نشان می‌دهد این رویکرد می‌تواند فهم ما از ساختار درهم‌تنیدگی کوانتومی را عمیق‌تر سازد.»

به گفته محققان، اگرچه تحلیل سیستم‌های یک‌بعدی پیش‌تر ساده‌تر بود، اما ورود به ابعاد بالاتر به دلیل اثرات خمیدگی و مرز‌ها پیچیدگی زیادی دارد. با این حال، یافته جدید نشان می‌دهد قانون مساحت ـ که بیان می‌کند میزان درهم‌تنیدگی بیشتر با سطح مرز مقیاس می‌شود تا حجم ـ جایگاه نظری محکمی در این شرایط دارد.

این پژوهش همچنین ارتباطی میان فیزیک کوانتومی و گرانش برقرار می‌کند، زیرا آنتروپی‌های رنیی در محاسبات هولوگرافیک و ترجمه به سطح‌های هندسی فضا-زمان‌های چندبعدی نقش کلیدی دارند. محققان امیدوارند این نتایج به توسعه ابزار‌های عددی، از جمله شبکه‌های تانسوری و شبیه‌سازی‌های مونت‌کارلو، و حتی طبقه‌بندی نوین فاز‌های ماده منجر شود.

نتایج این تحقیق در نشریه معتبر Physical Review Letters منتشر شده است.

منبع:برنا