Универзална граница за брзината на квантното „мешање“ на информации

Теоретски физичари од Универзитетот Мериленд објавија доказ дека постои универзална долна граница за тоа колку брзо квантната информација може да се „разлее“ низ еден квантен систем. Резултатот е објавен во списанието Physical Review Letters и се однесува на процесот познат како квантно scrambling, при кој локалната информација се распределува низ многу честички.

Во квантната физика, овој процес е важен затоа што опишува како системите преминуваат кон термално однесување и како се губи „локалната трага“ на почетната состојба. Идејата има врска и со физиката на црните дупки, каде ентропијата и температурата играат клучна улога во тоа како информацијата се кодира и еволуира.

Новиот теоретски резултат покажува дека минималното време за scrambling не е произволно, туку е поврзано со температурата и ентропијата на системот. Со други зборови, без разлика за каков квантен систем станува збор, постои фундаментална временска граница под која информацијата не може да се измеша побрзо.

Авторите ја градат анализата врз принципот на неодреденост енергија-време и со строги математички ограничувања ја формулираат зависноста од температура. Важноста на ова е што претходно вакви „брзински лимити“ најчесто се разгледуваа за поограничени модели на интеракции, а сега се предлага општа рамка применлива многу пошироко.

Откритието може да помогне во подобро разбирање на квантната термализација, хаотичното однесување во многутелесни системи и идните архитектури за квантно пресметување и обработка на информации. Истовремено, нуди поцврста теоретска основа за теми како Хокинговото зрачење и границите на квантниот пренос на информации.