據國外媒體報道,通過研究物質和光共存的系統(包括宇宙),研究人員發現,以中等速度經歷量子相變會產生最豐富、最復雜的結構。這些結構類似於光滑空曠空間中的“缺陷”。研究結果發表在美國物理學會主要期刊《物理評論A》上。
在日常生活中,壹種物質在不同的溫度條件下會發生相變。例如,當足夠熱或足夠冷時,水可以變成蒸汽或冰。但是在量子世界中,壹個系統可以在絕對零度下發生相變,只要改變光和物質之間的相互作用量。這種相變會產生量子糾纏。
科學界普遍認為,宇宙中星團、行星系統、星系等結構的誕生源於量子相變,相變越快,產生的結構越多。最新研究否定了這種說法。
“我們的研究認為,宇宙是以中等速度‘煮熟’的。”研究人員之壹,邁阿密大學的物理學教授尼爾·約翰遜說。他把經歷量子相變的時間和物質的高度糾纏結構比作加熱牛奶和燕麥時從零開始形成的粥。如果妳以合適的速度經歷相變,這個結構會更復雜,這就類似於妳以合適的速度煮粥,粥的味道會更好。
這項研究涉及光和物質在不同尺度下共存的多種系統,其預言的量子糾纏“金發姑娘效應”可以在理想條件下通過實驗設備實現。研究人員試圖確定能夠產生增強量子糾纏效應的確切條件,以便其他研究人員能夠在實驗環境中實現他們的預測。
最新研究啟發了如何產生、控制和操縱量子糾纏,也提供了開啟超快量子計算、超安全量子密碼術、高精度量子計量和量子隱形傳態等下壹代未來技術的鑰匙。