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Lorsque l'information revient aux systèmes quantiques ouverts

Des scientifiques financés par l'UE ont étudié une catégorie de systèmes quantiques qui ont des caractéristiques de mémoire. Leurs résultats sont applicables à une large gamme de processus physiques ultra rapides, comme la collecte de lumière lors de la photosynthèse.
Lorsque l'information revient aux systèmes quantiques ouverts
Les scientifiques du projet MICRONM (Microscopic derivation of non Markovian dynamics), financé par l'UE, se sont intéressés aux processus physiques ultra rapides, car on les rencontre dans la physique de la matière condensée, la biophysique et même la chimie. D'un point de vue théorique, tous ces processus sont décrits par des systèmes qui interagissent avec leur environnement.

Les théories convenant le mieux à de tels systèmes ouverts s'appuient sur une approximation markovienne, qui implique une grande différence d'échelle temporelle entre les systèmes et leur environnement. Cependant, les échelles temporelles sont comparables dans le cas des processus ultra rapides, et l'environnement n'est pas assez rapide pour revenir à l'équilibre après une perturbation.

En conséquence, les équations décrivant les systèmes ouverts ne sont pas markoviennes. Néanmoins, les scientifiques du projet ont montré qu'une catégorie de dynamiques de systèmes non markoviens pouvait se résoudre analytiquement, d'une manière similaire à la catégorie markovienne. Ils ont découvert et paramétré une catégorie d'équations de Schrödinger stochastiques, qui dévoilent les équations maîtres de systèmes ouverts ayant des caractéristiques de mémoire. De plus, les scientifiques du projet ont fourni l'expression explicite pour approximer la dynamique efficace avec une erreur arbitraire et petite. Ce succès a apporté un outil puissant pour étudier la dynamique non markovienne au niveau numérique.

Les résultats de MICRONM ne sont pas spectaculaires en ce sens qu'il n'est pas possible de résoudre tous les problèmes ouverts présentant un comportement non markovien en physique, en biophysique ou chimie. Néanmoins, la rigueur mathématique de l'approche améliore la compréhension sur la façon de procéder pour trouver de telles solutions.

Informations connexes

Mots-clés

Systèmes quantiques ouverts, caractéristiques de mémoire, processus physiques ultra rapides, markovien, équations de Schrödinger
Numéro d'enregistrement: 181008 / Dernière mise à jour le: 2016-04-12
Domaine: Technologies industrielles