قانون دوم ترمودینامیک و آنتروپی در دنیای کوانتومی چه معنایی دارد؟, مطالعات اخیر نشان میدهد که اصول ترمودینامیک در دامنههای کوانتومی نیز دارای صدق بالایی هستند. پژوهشگران دانشگاه فناوری وین با بررسی عمیق مفاهیم آنتروپی، تسلط خود را بر پیچیدیات نشان دادهاند.

اثر’é آنتروپی در سیستمهای بسته نتایج حاصل از پژوهش جدید بیانگر این حقیقت است که آنتروپی سیستم کوانتومی بسته به مرور زمان افزایش مییابد و در نهایت به سطح اوج خود میرسد. این یافته، باور شده جیل پیشین بر اساس قانون دوم ترمودینامیک را تأیید میکند. به تعبیر-وران مطالعه، تغییرات آنتروپی بستگی به نحوه تعریف این پارامتر علمی دارد. اگر تعریف آنتروپی از منظر مفاهیم پایه فیزیک کوانتومی انجام شود، هیچ تعارض وجود لازم ندارد.

انعطافپذیری تعریف آنتروپی یکی از مهمترین نکات این تحقیق، تأکید بر نحوه محاسبه آنتروپی است. محققان به کردن آن نکته پرداخت که وقتی اطلاعات کامل درباره حالت یک سامانه کوانتومی در دسترس باشد، آنتروپی تغییر نمیکند. اما واقعیت این است که امتلاک دانش کامل از سیستم کوانتومی، امکانپذیر نیست. به همین دلیل، نویسندگان پژوهش توصیه میکنند به جای محاسبه آنتروپی نویمان، از آنتروپی شانون بهره برداری شود.

آنتروپی شانون عدم قطعیت نتایج اندازهگیری مشخص شده را ارزیابی میکند و امکان ón را فراهم میکند. مفهوم آنتروپی شانون در کوانتومی اورازن، نویسنده اصلی مطالعه توضیح میدهد اگر تنها یک نتیجه اندازهگیری احتمالی با اطمینان کامل صد درصد رخ دهد، آنتروپی شانون برابر صفر است. در این حالت، شادی از شگفتانگیز بودن نتیجه نمیشود. اما اگر چندین نتیجه با احتمالهای مشابه وجود داشته باشد، آنتروپی شانون مقدار بالاتر خواهد داشت.

بیایید یک مثال عملی باز کنیم. تصور کنید الکترون داشته باشیم و بخواهیم اسپین آن (جهت چرخش) که میتواند بالا یا پایین باشد اندازهگیری کنیم. اگر اطمینان داشته باشیم اسپین مطلقاً بالا است، آنتروپی شانون صفر است و چیزی جدید یاد گرفتهایم. با این حال اگر احتمال ۵۰ درصد بالا و ۵۰ درصد پایین باشد، آنتروپی بالا خواهد بود زیرا اطلاعات جدیدی دریافت میکنیم.

با گذشت زمان، آنتروپی افزایش مییابد زیرا عدم قطعیت در نتیجه اندازهگیری افزایش مییابد. در نهایت، آنتروپی به میانی میرسد که قابل پیشبینی نیست و سامانه تثبیت میشود. ادغام های فیزیکی یاد از این مطالعه که ادغام فیزیک کوانتومی با ترمودینامیک، سوال پاسخگوی ظرافت این است که چگونه پرسشهای درست را مطرح کنیم.

دانشمند، متخصص علوم اطلاعات کوانتومی، تأکید میکند قانون دوم ترمودینامیک در سامانههای کوانتومی که از محیط خارج شدهاند نیز صادق است، تنها کافیست سوالاتی را مطرح کنیم. این پژوهش ارائه شده در مجله PRX منتشر شده و راههایی را برای درک عمیقتر رفتار سیستمهای کوانتومی باز میکند.

در نهایت، این یافتهها نشان میدهد که تاوضى و عدم قطعیت در دنیای زیرذره نیزتبع قوانین جهانی ترمودینامیک است و این امر میراث ís یکسان میان است. دستهبندی مطالب اخبار تکنولوژی علم و فناوری اخبار تکنولوژی, url, علم و فناوری, url