Группа исследователей, связанных с несколькими институтами в Китае, проверила взаимосвязь между скоростью, с которой происходит неравновесный процесс, и скоростью, с которой он создает энтропию. В своей статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters , исследователи описывают эксперименты с отдельными атомами кальция в ионной ловушке и выводы о взаимосвязи между продолжительностью их жизни и скоростью, с которой они способны обмениваться энергией, используя различные типы ванн.
Два года назад физики Массимилиано Эспозито и Джанмария Фаласко использовали статистическую математическую схему, чтобы показать, что существует связь между временем жизни неравновесного процесса и скоростью энтропии, связанной с этим процессом. В этой новой попытке исследователи проверили идеи, описанные в работе Эспозито и Фаласко, используя захваченные ионы кальция.
В своих экспериментах команда из Китая использовала свет для стимуляции атомов кальция в ловушке и измеряла изменения скорости энтропии — в данном случае это включало измерение скорости изменения при переходе системы из одного электронного состояния в другое. Однако изменения в электронных состояниях не происходят гладко; вместо этого они появляются скачками и происходят в случайное время. Исследователи также отмечают, что теория квантовых скачков утверждает, что такие скачки управляются рассеянием энергии между данной системой и ее окружением.
Чтобы измерить скачки, исследователи использовали несколько лазеров для создания искусственной среды для захваченных ионов, которые они называют тепловыми ваннами. Примечательно, что они также использовали отдельные лазеры для возбуждения электронных состояний в ионе, которые не были частью квантовых скачков. Затем исследователи манипулировали лазерами, чтобы контролировать переходы, один из которых вел себя как «холодная ванна», а другой — как «горячая ванна». Результатом стала модель системы, описанная Эспозито и Фаласко.
Они предполагают, что их работа может помочь исследователям, работающим над квантовыми компьютерами, показав, как работает диссипация в таких системах. Они также отмечают, что их работа может быть одинаково хорошо применима и к классическим устройствам.
Теги: лазер
