Informatie-energieverband ontdekt in kwantumveldentheorie

AmsterdamWetenschappers hebben een interessante link ontdekt tussen de overdracht van energie en informatie in de kwantumveldentheorie. Dit betreft een verband tussen twee verschillende kwantumveldentheorieën, een ingewikkeld onderwerp binnen zowel de deeltjesfysica als de gecondenseerde materiefysica. Voorheen was het lastig om te achterhalen hoe energie en informatie door deze verbindingen stroomden. Maar een studie die op 30 augustus is gepubliceerd in Physical Review Letters onthult een simpele relatie tussen drie belangrijke factoren.

• Doorvoersnelheid van energie
• Doorvoersnelheid van informatie
• Omvang van de Hilbertruimte

Het team ontdekte consistente verbanden tussen deze grootheden, waaruit blijkt dat energieoverdracht altijd kleiner is dan of gelijk aan informatieoverdracht, die op zijn beurt kleiner is dan of gelijk aan de grootte van de Hilbertruimte. Dit houdt in dat effectieve energieoverdracht afhankelijk is van informatieoverdracht, en dat beide een voldoende grote toestandsruimte vereisen.

In tweedimensionale kwantumveldentheorieën met schaalkonformiteit helpen deze ongelijkheden ons te begrijpen hoe kwantumsystemen bij grenzen interageren. Dit begrip is van vitaal belang omdat het onze kijk op fysieke systemen op microscopisch niveau beïnvloedt. Bovendien moedigt het onderzoekers aan om naast energie ook de rol van informatie te overwegen in processen die vroeger vooral op energie waren gericht.

De studie heeft een bredere impact en kan verschillende gebieden beïnvloeden.

Lees ook:

Vandaag · 04:55

Nieuwe methode onthult genactiviteit bij mensen met epilepsie en biedt hoop op betere behandeling

Deze ontdekking kan onze kijk op theoretische fysica veranderen. Het geeft aan dat we bij het verbeteren van de energiestromen in kwantumsystemen ook moeten letten op hoe informatie wordt verspreid. Deze gecombineerde benadering kan de ontwikkeling van kwantumcomputers en de creatie van nieuwe materialen voor kwantumtechnologie ingrijpend beïnvloeden.

Deze studie beperkt de hoeveelheid energie die kan worden verzonden op basis van informatietarieven en de omvang van de Hilbertruimte. Dit biedt een nieuwe manier om te meten hoe efficiënt kwantumsystemen zijn. Door deze grenzen te kennen, kunnen kwantumapparaten efficiënter worden gemaakt, wat cruciaal is voor technologieën die kwantumbits (qubits) gebruiken, waar het beheer van zowel energie als informatie van groot belang is.

De studie vergroot ons begrip van quantumvelden. Met deze nieuwe regels kan toekomstig onderzoek de unieke aspecten van quantuminterfaces verder onderzoeken. Wetenschappers zouden ook kunnen kijken naar manieren om deze parameters te beheersen om specifieke quantumresultaten te bereiken, wat kan leiden tot nieuwe praktische toepassingen en diepere theoretische inzichten in de fundamentele aard van het universum.