На сайте Phys.org опубликована статья "Finding coherence in quantum chaos" - "Обнаружение когерентности в квантовом хаосе".

Теоретический прорыв в понимании квантового хаоса может открыть новые пути для исследования квантовой информации и квантовых вычислений, физики многих тел, черных дыр и все еще неуловимого перехода от квантового к классическому.

Применив сбалансированный прирост и потерю энергии к открытой квантовой системе, ученые из Лос-Аламосской национальной лаборатории нашли способ преодолеть существовавшее ранее ограничение, согласно которому взаимодействие с окружающей средой уменьшало бы квантовый хаос. Это открытие указывает на новые направления в изучении квантового моделирования и теории квантовой информации.

Квантовый хаос отличается от теории хаоса классической физики. Последний стремится понять детерминированные (или неслучайные) модели и системы, которые очень чувствительны к начальным условиям. Наиболее известным примером является так называемый эффект бабочки, когда взмах крыльев бабочки в Техасе может через невероятно сложную, но не случайную цепь причин и следствий привести к торнадо в Канзасе.

С другой стороны, квантовый хаос описывает хаотические классические динамические системы в терминах квантовой теории. Квантовый хаос отвечает за скремблирование информации, происходящее в сложных системах, таких как черные дыры. Он проявляется в энергетических спектрах системы, в виде корреляций между характерными для нее модами и частотами.

Считалось, что по мере того, как квантовая система теряет когерентность или свою «квантовость» из-за соединения с окружающей средой вне системы — так называемый переход от квантового к классическому — признаки квантового хаоса подавляются. Это означает, что их нельзя использовать как квантовую информацию или как состояние, которым можно манипулировать.

Оказывается, это не совсем так. Ученые обнаружили, что в некоторых случаях динамические признаки квантового хаоса на самом деле усиливаются, а не подавляются.

Все подробности см. здесь.

Ссылка на оригинальную статью в журнале, которая, к сожалению, не находится в открытом доступе:

J. Cornelius et al, Spectral Filtering Induced by Non-Hermitian Evolution with Balanced Gain and Loss: Enhancing Quantum Chaos, Physical Review Letters (2022). DOI: 10.1103/PhysRevLett.128.190402