Физики обнаружили новые квантовые эффекты, подобные эффекту Мпемба

Физики обнаружили новые квантовые эффекты, подобные эффекту Мпемба

Эффект Мпембы, при котором тёплая жидкость замерзает быстрее холодной, изучается в рамках квантовой термодинамики. Исследователи предложили различные теории о том, как это явление может проявляться на квантовом уровне, что противоречит нашему пониманию квантовой термодинамики.

Первую квантовую версию эффекта Мпембы изучили Аарони Шапира и его команда. Их исследование было посвящено поведению холодного иона, который взаимодействует с тёплой средой. Они обнаружили, что спин иона быстрее достигает теплового равновесия при более низкой температуре.

Вторую версию эффекта Мпембы исследовали Лата Джоши и его коллеги. Они провели эксперименты с системой из 12 взаимодействующих ионов при нулевой температуре. Результаты показали, что спины ионов восстанавливают свою симметрию быстрее, если начальное их состояние более далеко от симметричного.

Третью теоретическую версию представили Колин Райлендз и его команда. Они изучили микроскопические механизмы, управляющие квантовыми эффектами, подобными эффекту Мпембы, и предложили объяснения, как квантовые колебания влияют на эти процессы.

Эти исследования открывают новые перспективы в области квантовой термодинамики и имеют потенциальное значение для технологий, таких как квантовые информационные процессоры и двигатели. Учёные продолжают искать способы объединения различных подходов для создания прочной основы квантовой термодинамики, что может привести к технологическим инновациям.

Science XXI