nespix/Getty Images
Исследователи впервые на микроскопическом уровне объяснили сверхбыстрый коллапс квантовой когерентности — процесс, происходящий буквально за 1–2 фемтосекунды (10⁻¹⁵ с).
Контекст: HHG как инструмент.
Явление high-order harmonic generation (HHG) — когда интенсивный световой импульс бьёт по твёрдому телу и вынуждает электроны генерировать высокоэнергетический свет — ценнейший инструмент для зондирования материалов. Но почти сразу же после начала процесса квантовый порядок системы начинает разрушаться.
Почему раньше не могли объяснить.
Более десяти лет исследователи пытались описать это быстрое декогерентирование через упрощённые модели, трактующие квантовые системы как почти изолированные — это делало математику управляемой, но тихо игнорировало ключевое: реальные системы никогда не бывают изолированными.
Что сделали авторы
Применили уравнение Линдблада совместно с 1D-моделью Хаббарда — это позволило корректно работать с открытыми квантовыми системами, где частицы постоянно обмениваются энергией с окружением.
Собственно открытие
Два эффекта, возникающих при HHG — суперизлучение (коллективное излучение электронов) и широкополосное излучение — не просто сосуществуют, а интерферируют друг с другом деструктивно, как волны не в фазе, и именно это стремительно уничтожает квантовую когерентность.
То есть декогерентизация — не пассивное затухание, а активный процесс, порождённый столкновением двух конкурирующих каналов излучения.
Оговорка
Выводы получены из симуляций, и реальные материалы могут добавить дополнительные сложности — следующий шаг это экспериментальная проверка.
Практическая значимость
Понимание именно этого «слепого пятна» критично для квантовых технологий — пока когерентность разрушается за фемтосекунды, строить стабильные квантовые устройства из таких систем крайне сложно.
Авторы исследования
[Гимин Бэ, Янджэ Ким, Чэ Дон Ли]
Gimin Bae, Youngjae Kim и Jae Dong Lee. (Science)
Все трое из Department of Physics and Chemistry в DGIST (Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology, Южная Корея). Первый автор — Dr. Gimin Bae, научный руководитель — профессор Jae Dong Lee.
DGIST (Дэгу-Кёнбукский институт науки и технологий, Южная Корея)
Комментариев нет:
Отправить комментарий