Изследване показва, че квантовите процеси могат да бъдат както без памет, така и с памет

Ваня Милева Последна промяна на 10 March 2026 в 00:00 8396 0

абстрактно изображение

Кредит PICRYL, Public Domain
Получените резултати изясняват фундаментален аспект на квантовата динамика и могат да информират стратегии за откриване, смекчаване или използване на ефектите на паметта в реалистични квантови технологии.

Международна група изследователи съобщава, че квантовите процеси могат да изглеждат без памет при едно описание на времевата еволюция, а в същото време при друго те могат да демонстрират памет, което променя определението за памет в квантовата физика.

Проучването показва, че анализът на еволюцията на квантовите състояния в сравнение с еволюцията на наблюдаемите величини – свързани с формулировките на Шрьодингер и Хайзенберг – може да разкрие различни видове ефекти върху паметта.

Получените резултати изясняват фундаментален аспект на квантовата динамика и могат да информират стратегии за откриване, смекчаване или използване на ефектите на паметта в реалистични квантови технологии.

Международна група физици изследва ролята на паметта в квантовите системи и динамика. Техните открития показват, че квантов процес може да изглежда без памет от една гледна точка, докато от друга запазва паметта. Откритието отваря нови изследователски пътища в квантовите системи и технологии.

В класическата физика понятието за памет е добре изучено. Ако бъдещата еволюция на една система зависи само от нейното текущо състояние, този процес се смята за безпаметна. От друга страна, ако миналите състояния продължават да влияят на бъдещите резултати, то такава система има памет.

В квантовата физика обаче такава яснота отдавна отсъства. Квантовите системи могат да съхраняват и предават информация по начини, които нямат класически аналог, а актът на измерване играе фундаментална роля в динамиката.

В ново проучване, публикувано в списанието PRX Quantum, изследователи от Университета в Турку, Финландия, Университета в Милано, Италия, и Университета "Николай Коперник" в Торун, Полша, разглеждат този дългогодишен проблем, преразглеждайки какво означава "памет" в квантов контекст.

"Нашата работа показва, че паметта не е единно понятие, а може да се проявява по различни начини в зависимост от това как се описва еволюцията на дадена система", обяснява първият автор, докторантът Федерико Сетимо (Federico Settimo) от Университета в Турку.

Ефектите на паметта са били обстойно изследвани през последните години и са добре описани в контекста на еволюцията на квантовите състояния, подход, първоначално формулиран от Ервин Шрьодингер. Квантовата механика обаче допуска и една също толкова фундаментална и исторически различна перспектива, разработена от Вернер Хайзенберг: вместо еволюция на състоянията, това, което се описва, е времевата еволюция на наблюдаемите величини, т.е. физическите величини, които могат да се измерват директно в експерименти.

Тези две картини, въпреки че дават еднакви стойности за всеки експериментален резултат, не са еквивалентни при описанието на ефектите на паметта, както показва новото проучване.

Изследователите демонстрират, че тази разлика има преки последици за начина, по който паметта може да бъде наблюдавана. Някои ефекти на паметта могат да бъдат открити само чрез проследяване на еволюцията на квантовите състояния, докато други се появяват изключително, когато се разглежда еволюцията на наблюдаемите величини. По този начин, квантовият процес може да изглежда без памет от една гледна точка, а в същото време от друга гледна точка - да демонстрира памет. Този резултат показва, че квантовата памет е по-богата, отколкото се смяташе преди, и не може да бъде напълно описана, ако се фокусираме само върху квантовите състояния.

"Нашите резултати откриват нови направления за изследвания на динамиката на квантовите системи. Освен това, нашата работа има последици отвъд фундаменталното ѝ значение за квантовите технологии, където външната среда предизвиква шум и ефекти на паметта. Познаването на това как паметта може да бъде наблюдавана е от съществено значение за разработването на стратегии за смекчаване на шума или използване на ефектите на околната среда в реални квантови устройства", отбелязва професор по теоретична физика Юрки Пийло (Jyrki Piilo) от университета в Турку.

Като цяло, изследването изяснява фундаментален аспект на квантовата динамика и подчертава как уникалната квантова природа на еволюцията във времето променя дори основни понятия като паметта.

Справка: Divisibility of Dynamical Maps: Schrödinger Versus Heisenberg Picture; Federico Settimo, Andrea Smirne, Kimmo Luoma, Bassano Vacchini, Jyrki Piilo and Dariusz Chruściński; PDF; PRX Quantum 7, 010340 – Published 26 February, 2026; DOI: https://doi.org/10.1103/6dt2-sq44

Източник: Researchers Show Quantum Processes Can Be Both Memoryless And Not, Matt Swayne, The Quantum Insider

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Физика

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !