क्वांटम म्पेम्बा प्रभाव प्रायोगिक रूप से सत्यापित: क्वांटम सिस्टम में विश्राम में तेजी
चीन, ब्रिटेन और सिंगापुर के शोधकर्ताओं ने प्रयोगात्मक रूप से क्वांटम म्पेम्बा प्रभाव का प्रदर्शन किया है, यह दिखाते हुए कि विशिष्ट प्रारंभिक स्थितियां क्वांटम सिस्टम में विश्राम को तेज कर सकती हैं। यह घटना शास्त्रीय म्पेम्बा प्रभाव को दर्शाती है, जहां, विरोधाभासी रूप से, गर्म पानी विशेष परिस्थितियों में ठंडे पानी की तुलना में तेजी से ठंडा हो सकता है।
टीम के निष्कर्ष, जो नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित हुए, में एक स्थिर अवस्था में एक शुद्ध अवस्था के विश्राम को तेजी से बढ़ाने के लिए एकल फंसे हुए आयनों का उपयोग शामिल था। यह मजबूत म्पेम्बा प्रभाव (sME) की एक प्रमुख विशेषता है। अनुसंधान खुले क्वांटम सिस्टम को डिजाइन और विश्लेषण करने के लिए रणनीतियां प्रदान करता है, जो संभावित रूप से क्वांटम बैटरी और अन्य प्रौद्योगिकियों को लाभान्वित करता है।
अध्ययन में इस बात पर प्रकाश डाला गया है कि एक sME अवस्था में एक प्रणाली की क्षय दर दूसरों की तुलना में अधिक होती है, जो संतुलन गति पर प्रारंभिक स्थितियों के प्रभाव पर जोर देती है। जबकि शास्त्रीय प्रणालियों को तापमान को प्रमुख चर के रूप में उपयोग करके फोकर-प्लैंक समीकरण द्वारा वर्णित किया गया है, क्वांटम सिस्टम लिंडब्लैड मास्टर समीकरण का पालन करते हैं, जहां sME अवस्था की ऊर्जा महत्वपूर्ण है।
शोधकर्ताओं ने एक Ca आयन को फंसाकर और लेजर इंटरैक्शन का उपयोग करके तीन ऊर्जा स्तरों को जोड़कर सबसे धीमी क्षय मोड (SDM) के साथ शून्य ओवरलैप के साथ एक शुद्ध अवस्था बनाई। रबी आवृत्तियों को ट्यून करके, उन्होंने विभिन्न विश्राम व्यवस्थाओं का अवलोकन किया। sME से कमजोर ME में संक्रमण तब हुआ जब रबी आवृत्तियों का अनुपात लिउविलियन असाधारण बिंदु (LEP) के बराबर था।
चीन के हुनान नॉर्मल यूनिवर्सिटी के एक भौतिक विज्ञानी हुई जिंग ने कहा कि क्वांटम sME के विश्राम पथ में LEP शामिल है, जहां गतिशील जनरेटर का आइगेनवैल्यू वास्तविक से जटिल में बदल जाता है। यह काम आयन शीतलन दरों को बढ़ाने और क्वांटम बैटरी दक्षता को बढ़ाने के लिए एक वैकल्पिक विधि प्रदान करता है। भविष्य का शोध LEP पर क्वांटम म्पेम्बा प्रभाव के व्यवहार पर ध्यान केंद्रित करेगा, जिससे संभावित रूप से और भी तेज क्षय दरें हो सकती हैं।