Когерентная энтропия при распространении через сложные среды

Как сообщается в Advanced Photonics, исследователи из Университета Сучжоу достигли значительного прогресса в понимании того, как свет ведет себя при прохождении через сложные и флуктуирующие среды. Этот прорыв может произвести революцию в различных приложениях, начиная от оптической связи и заканчивая передовыми методами визуализации. В области оптики деформация, мерцание и дрейф световых полей, вызванные сложными средами, исторически имели ограниченное практическое применение. Команда Университета Сучжоу представила новый подход к решению этой проблемы, используя концепцию, известную как энтропия когерентности. Когерентная энтропия, мера статистического свойства света, известного как когерентность, обеспечивает глобальную характеристику световых полей, подверженных случайным флуктуациям. Традиционно характеристика когерентности света была сложной и трудно поддающейся количественной оценке. Исследовательская группа успешно применила ортогональное модальное разложение к частично когерентным пучкам, что привело к введению когерентной энтропии как надежной метрики. Исследование показало, что энтропия когерентности остается стабильной при распространении света через унитарную систему, даже при столкновении со сложными и деформированными оптическими средами. Эта согласованность предполагает, что энтропия когерентности может быть надежным индикатором поведения светового поля в неидеальных условиях.

Представлена новая модель микроскопического происхождения энтропии астрофизических черных дыр

Исследователи из Пенсильванского университета и Атомного центра Барилоче представили новую модель микроскопического происхождения энтропии астрофизических черных дыр. Эта модель, опубликованная в статье Physical Review Letters, предлагает альтернативный взгляд на черные дыры. Ключевая идея работы заключается в том, что очень разные геометрии пространства-времени, соответствующие явно различным микросостояниям, могут смешиваться друг с другом из-за тонких эффектов квантово-механических «червоточин», которые связывают отдаленные области пространства. Учёт эффекта червоточин показал, что для любой вселенной, содержащей гравитацию и материю, энтропия чёрной дыры прямо пропорциональна площади её горизонта событий, как предположили Бекенштейн и Хокинг. Было показываем, что вселенные, которые отличаются друг от друга в макроскопических и даже космических масштабах, иногда можно понимать как квантовые суперпозиции других макроскопически различных вселенных. Это проявление квантовой механики в масштабах всей Вселенной.

Экспериментальное исследование флуктуаций в квантовых устройствах

Используя платформу квантового отжига D-Wave, обнаружено, что флуктуации могут снизить общую энергию взаимодействующих магнитных моментов, и это понимание может помочь снизить стоимость квантовой обработки в устройствах. Учёные исследовали сложное взаимодействие примерно 2000 кубитов внутри асимметричной гексагональной решетки. Они фиксировали влияние факторов, которые вызывают беспорядок на магнитные моменты — небольшого магнитного поля, создаваемого сверхпроводящими кубитами. Результаты доказали противоречивый аргумент: при некоторых физических условиях конфигурации с кластерным распределением дефектов становятся более вероятным состоянием, бросая вызов традиционным предположениям о взаимосвязи между беспорядком и энтропией.

Масштабируемая многочастная запутанность, создаваемая спиновым обменом в оптической решетке

Используя ультрахолодные атомы, захваченные в оптические решетки, исследовательская группа успешно подготовила запутанные состояния нескольких атомов, создав двумерный атомный массив, генерируя запутанные атомные пары кубитов и последовательно соединяя эти запутанные пары. Их работа опубликована в журнале Physical Review Letters. Американское физическое общество также отметило это достижение, опубликовав в журнале Physics Magazine статью под названием «Веха в развитии квантового компьютера с оптической решеткой».

Термодинамическое объяснение эффекта инвара

В статье под названием «Термодинамическое объяснение эффекта инвара», опубликованной в журнале Nature Physics, исследователи из лаборатории Брента Фульца, профессора материаловедения и прикладной физики Барбары и Стэнли Р. Рон-младших говорят, что они вычислили и раскрыли секрет стойкости по крайней мере одного Инвара.

Новая технология создания термически стабильных сплавов с высокой энтропией

Последнее исследование, проведенное учеными-материаловедами из Городского университета Гонконга (CityU), показало, что изменение концентрации кобальта в сплавах с высокой энтропией (также называемых химически сложными сплавами) может предотвратить быстрое укрупнение наночастиц при высоких температурах. Эта новая стратегия стабилизации открывает новый путь к созданию в будущем новых термически стабильных химически сложных сплавов для различных областей техники.