基础科学研究所(PCS-IBS)复杂系统理论物理中心的研究人员有一个重要的发现，描述了量子系统中同步和热力学之间的关系。秩序如何从无序中产生的问题，几个世纪以来一直困扰着人类。这种涌现的一个引人入胜的例子是同步，随机初始化的多个振荡器最终可能和谐地振荡。同步存在于我们的日常生活中——例如，拍手的声音或萤火虫同时闪烁。值得注意的是，科学家们在各种自然和人工现象中发现了许多同步的实例，包括在由量子力学控制的非常小的系统中。同时，同步的研究还必须考虑热力学第二定律，它只允许宇宙的总无序度增加。这意味着，为了自发地出现类似有序的同步，必须以其他地方的无序增加为代价(例如，周围环境中的浪费热量)。然而，尽管有这些有趣的联系，同步和热力学之间的确切关系仍然是一个谜。为了揭示量子体制中同步和热力学之间的潜在联系，PCS-IBS的研究人员研究了一种新型的量子热机，它表现出同步。这台机器能够充当量子热机或量子冰箱。这项研究发表在《物理评论快报》杂志上。作为热机，它将热流从热浴池转换为冷浴池，以放大激光的强度。相反，作为冰箱，它利用激光的能量来维持冷浴的温度。重要的是，由于它与激光的持续相互作用，该机器能够在执行任务时同时进行同步。奇怪的是，研究人员发现，当他们扩大机器的规模时，机器内开始出现多个同步参与者。机器的同步行为不仅受其与激光的相互作用的影响，还受其各部件之间的相互作用的影响。这些不同的同步参与者既可以合作也可以竞争，就像两个个体在蹦床上跳跃一样——例如，我们称他们为杰克和吉尔。当杰克和吉尔协调地调整跳跃节奏，同时到达最高点和最低点时，合作就产生了。相反，当杰克试图配合吉尔的节奏，而吉尔故意做相反的事情时，就会出现竞争，比如当杰克达到最高点时，她的目标是处于最低点。根据通讯作者jujar Thingna博士的说法，“这是同步量子系统被证明是合作和竞争的第一个例子，为量子嵌合体等更丰富的同步景观开辟了一条道路。”有趣的是，不同同步机制之间的合作和竞争与机器的热力学功能密切相关。合作表现在冰箱的例子中，也就是说，他们更喜欢一个和谐同步的系统，就像一个和平的管弦乐队。另一方面，在热机的情况下，竞争出现了，因为它们的组件在一个疯狂的聚会中茁壮成长，并利用所有的混乱来发挥其最佳性能。这些发现很重要，因为它们不仅揭示了同步和热力学之间的基本关系，而且还为我们设计量子技术提供了新的思路，并将同步的抽象概念与量子器件的性能联系起来。
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评论列表（4条）
我是的签约作者“svs”！
希望本篇文章《探讨量子热机的同步倾向》能对你有所帮助！
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