Synchronisationseffekte in der Quantenwelt
Jülich, 12. April 2017 – Ein deutsch-italienisches Forscher-Team unter Führung des Jülicher Physikers Dirk Witthaut konnte einen direkten Zusammenhang zwischen klassischer Synchronisation und Quantenverschränkung nachweisen. Die Wissenschaftler untersuchten eine bestimmte Art von gekoppelten Quantensystemen, die in Experimenten mit Bose-Einstein-Kondensaten realisiert werden können. Dabei kombinierten sie die klassische Theorie der Synchronisation mit Simulationen von Quantendynamik – und konnten zeigen, dass klassische Synchronisation das Entstehen von verschränkten Quantenzuständen vorhersagt. Die Ergebnisse der Studie wurden heute in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.
Das Verständnis dynamischer Gruppenphänomene ist seit langem eine Herausforderung für die Physik. Wie kollektive Phänomene in klassischen und Quantenwelten verknüpft sind, ist noch immer weitgehend unverstanden. Synchronisation – die Verknüpfung von Zuständen von gekoppelten Messgrößen – ist eine der grundlegenden Gruppendynamiken in klassischen Systemen der Physik, Chemie und Biologie. Verschränkung dagegen ist ein rein quantenmechanisches Phänomen in Vielkörper-Quantensystemen.
Originalveröffentlichung: Classical synchronization indicates persistent entanglement in isolated quantum systems,
Dirk Witthaut, Sandro Wimberger, Raffaella Burioni, Marc Timme
Nature Communications, published 12. April, DOI: 10.1038/NCOMMS14829
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