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Zitat von antaris
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Mal ein Auszug der Einleitung:
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Diese Arbeiten initiierten und beflügelten das Gebiet des Quantenchaos“, das zu ergründen versucht, welche Signaturen klassische chaotische Dynamik in der Quantenmechanik beim Übergang von der Makro- zur Mikrowelt hinterlassen [3,4]. Während man diesen fundamentalen Fragen lange an Hand von konzeptionell einfachen, aber in ihrer Ausprägung komplexen Einteilchen-Modellen nachging, rücken seit einigen Jahren Vielteilchensysteme unter dem Schlagwort „Vielteilchen-Quantenchaos“ in verschiedensten Forschungsfeldern – von der Kondensierten Materie bis hin zur Quantengravitation – in den Blickpunkt des Interesses, s. Abb. 1. Was verbindet nun aber beispielsweise Thermalisierung, die Leitfähigkeit korrelierter Festkörper oder der scheinbare Informationsverlust in
schwarzen Löchern? Bei allen diesen aktuellen Themen spielt die zeitliche Propagation von Quanteninformation in Vielteilchensystemen, ihre Ausbreitung in die Weiten der riesigen Vielteilchen-Hilberträume und damit de facto ihr Verlust, eine zentrale Rolle. Das geschieht, wie wir sehen werden, im Übergangsbereich zwischen klassischem Chaos und komplexer
Quantendynamik
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Quanten-Schmetterlingseffekt
Was ist nun mit dem populären Schlüsselbegriff „Vielteilchen-Quantenchaos“ gemeint, und
zwar über die lapidare umgangssprachliche Aussage hinaus, dass sich ein wechselwirkendes
System „irgendwie chaotisch“ verhält? Chaos in der klassischen Physik assoziiert man häufig
plakativ mit dem Begriff „Schmetterlingseffekt“: Kleinste Änderungen der
Anfangsbedingungen eines nichtlinearen Systems wirken sich in exponentieller Weise auf
dessen Entwicklung aus: Kann also beispielsweise der Flügelschlag eines Schmetterlings in
Brasilien einen Tornado in Texas auslösen? Quantenchaos in Vielteilchensystemen
beschäftigt sich unter anderem mit der Frage, ob korrespondierende „QuantenSchmetterlingseffekte“ existieren: Wie schnell breitet sich beispielsweise eine mit einer
Messung inhärent verbundene Störung in einem komplexen Quantensystem aus, z.B. in
einem Gas aus ultrakalten Atomen oder in Netzwerken gekoppelter Qubits? Wie robust
oder fragil reagiert ein solches Vielteilchensystem auf elementare Qubit-Operationen oder
aber auf unabdingbare äußere Einflüsse? Derartige Fragen sind nicht nur von
fundamentalem Interesse, sondern möglicherweise auch für zukünftige
Quantentechnologien essentiell, wie die aktuelle Studie [5] zeigt.
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Siehe Abbildung 1 im PDF
Ich vermute andere Physiker sind euch in dieser Thematik um Weiten voraus.
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OTOCs, mit Hilfe derer inzwischen Google die Effizienz von Netzwerken aus
Quantenprozessoren erprobt [5], sind in das Visier der Quantenchaosforschung geraten,
weil sie sich als rein quantenmechanische Konstrukte dennoch direkt mit dem klassischen
Lyapunov-Exponent ?? assoziieren lassen, der das exponentielle Wachstum, einer
anfänglichen Störung in einem chaotischen klassischen System beschreibt: den
Schmetterlingseffekt.
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Ich für meinen Teil, ziehe den Schluss daraus, dass ich nun nur noch von chaotischen Systemen spreche und Fraktale außen vor lasse.
Der Begriff Fraktale ist irreführend und sie sind halt eben auch nur ein Aspekt der chaotischen Systeme.
So iteriert nun auch mein Weltbild ein weiteres mal.
Ich schreibs hier jetzt mal ganz klar. Die euklidische Krümmung der ART in der makrokosmischen Raumzeit, ist eine mathematische Annährung an den raumzeitlichen fraktalen Bruch im Mikrokosmos, ausgehend von einer noch zu definierenden Quantengravitation des Nanokosmos.