Квантовые системы подвержены диссипации — процессу необратимой потери энергии, связанному с декогеренцией, то есть утратой когерентности. Однако исследователи из Университета Цинхуа показали, что диссипацию можно использовать для изучения сильно коррелированной квантовой материи. Их работа, опубликованная в Nature Physics, предлагает новый метод исследования квантовых корреляций в одномерных (1D) квантовых газах.
Вместо рассмотрения диссипации как источника декогеренции, ученые использовали ее как инструмент для выявления внутренних квантовых корреляций. Они подготовили одномерные бозе-газы из ультрахолодных атомов Rb-87, захваченных в оптической решетке, и индуцировали контролируемую диссипацию с помощью резонансного света. В результате наблюдался не просто экспоненциальный распад, а растянутое экспоненциальное затухание, связанное с аномальной размерностью жидкости Люттингера.
Этот подход позволяет изучать квантовые корреляции, недоступные традиционными методами. В будущем он может быть применен для исследования других квантовых явлений, таких как разделение спин-зарядов и поведение нефермиевских жидкостей в высокотемпературных сверхпроводниках, что открывает новые перспективы для квантовых технологий.
Иллюстрация диссипативных процессов в сильно коррелированной квантовой системе. Изображение: Чжао и др.
Дополнительная информация: Yajuan Zhao et al, Universal dissipative dynamics in strongly correlated quantum gases, Nature Physics (2025). DOI: 10.1038/s41567-025-02800-4.
Источник: A new dissipation-based method to probe quantum correlations