“Cơ sở lý thuyết của cấu trúc toán học của hệ thống lượng tử phức hợp”

Các nhà khoa học đã phát hiện ra cơ sở lý thuyết cho cấu trúc toán học của một hệ thống lượng tử tổng hợp bao gồm nhiều hơn một hệ thống con.

Cơ học lượng tử, một lý thuyết giải thích các hiện tượng vật lý trong thế giới vi mô, được phát triển vào đầu thế kỷ 20 để giải thích các quan sát thực nghiệm như đường cong bức xạ vật đen, hiệu ứng quang điện khi nhà vật lý người Đức Max Planck chỉ ra thông qua các thí nghiệm vật lý rằng năng lượng, trong một số trường hợp nhất định. tình huống, có thể biểu hiện các đặc tính của vật chất vật lý.

Các nhà khoa học sau này như Albert Einstein, Niels Bohr, Louis de Broglie, Erwin Schrodinger và Paul M. Dirac đã phát triển lý thuyết Planck thành cơ học lượng tử – lý thuyết toán học chính xác nhất trong thế giới vi mô. Không giống như các lý thuyết vật lý khác được xây dựng trên các định đề có động cơ vật lý, Cơ học lượng tử bắt đầu với các tiên đề toán học trừu tượng. Ví dụ, định đề thứ hai của Thuyết tương đối hẹp nói rằng không có thông tin nào có thể di chuyển nhanh hơn tốc độ tương tự, trong khi Cơ học lượng tử bắt đầu với tiên đề rằng trạng thái của một hệ vật lý được mô tả bởi một vectơ trong không gian Hilbert phức tạp có thể phân tách.

Mong muốn hiểu rõ hơn về vật lý, các nhà khoa học vẫn tiếp tục nỗ lực khôi phục cấu trúc toán học của lý thuyết lượng tử, bắt đầu với các định đề có động cơ vật lý. Trong một phần tư thế kỷ trước, sự xuất hiện của lý thuyết thông tin lượng tử đã tạo thêm một thái độ mới cho ‘chương trình tái thiết’ này.

Gần đây, các nhà nghiên cứu từ Trung tâm Khoa học Cơ bản Quốc gia SN Bose, Kolkata, một viện tự trị của Bộ Khoa học và Công nghệ, đã đạt được những kết quả thú vị trong nỗ lực này. tiến sĩ Manik Banik và nhóm của ông đã sử dụng sự trợ giúp của một nguyên tắc thông tin mới, được gọi là nguyên tắc Nhân quả Thông tin, để xem loại mô tả nào không được phép một cách tự nhiên đối với các hệ lượng tử tổng hợp (bao gồm một số đối tượng lượng tử).

Một bài báo nghiên cứu gần đây được đăng trên tạp chí Physical Review Letters chứng minh rằng Quan hệ nhân quả thông tin đóng một vai trò quan trọng trong việc lựa chọn các quy tắc thành phần lượng tử trong số các khả năng toán học khác nhau. Trên thực tế, Quan hệ nhân quả thông tin có thể loại bỏ các quy tắc cấu thành gần với thế giới quan cổ điển của chúng ta theo nghĩa là lý thuyết kết quả sẽ chỉ cho phép các mối tương quan giống như cổ điển (tương quan Bell cục bộ). Điều này làm cho Quan hệ nhân quả thông tin trở thành nhà vô địch so với các nguyên tắc khác trong việc tạo ra cấu trúc toán học của cơ học lượng tử. Công việc của Dr. Do đó, Banik và nhóm của ông từ SNBNCBS đã mang lại một sự chứng minh vật lý mới cho cấu trúc toán học của Thuyết lượng tử.

(Với đầu vào từ PIB)