Bí ẩn về dây đàn guitar lượng tử 90 năm tuổi cuối cùng đã được giải thích

Các nhà khoa học đã giải quyết một vấn đề gần một thế kỷ tuổi trong vật lý lượng tử bằng cách cung cấp lời giải chính xác đầu tiên cho bộ dao động điều hòa lượng tử có tắt dần—một tương tự lượng tử của dây đàn guitar dần mất năng lượng. Truyền thống, các nhà vật lý gặp khó khăn trong việc mô tả cách các hệ lượng tử mất năng lượng mà không vi phạm nguyên lý bất định của Heisenberg, nguyên lý giới hạn độ chính xác mà các cặp tính chất vật lý nhất định, như vị trí và động lượng, có thể được biết đồng thời. Các mô hình trước đây thất bại vì hoặc vi phạm nguyên lý này hoặc không thể mô phỏng chính xác quá trình tắt dần ở quy mô nguyên tử. Bước đột phá đến khi xem xét nguyên tử không phải một cách cô lập mà như một phần của hệ nhiều hạt tương tác với tất cả các nguyên tử khác trong môi trường của nó. Sử dụng một kỹ thuật toán học tinh vi gọi là biến đổi Bogoliubov đa mode, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng nguyên tử ổn định vào trạng thái chân không nén đa mode. Trạng thái này cân bằng cẩn thận các bất định lượng tử, giảm nhiễu ở một tính chất trong khi tăng nó ở tính chất khác, do đó bảo toàn nguyên lý bất định đồng thời mô hình hóa chính xác sự mất năng lượng. Lời giải này mở ra những hướng đi mới cho các phép đo siêu chính xác vượt ra ngoài...