较热的量子系统可以比最初较冷的同等系统冷却得更快
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2023-08-31 15:52:19
摘要 热水结冰的速度比冷水快吗?亚里士多德可能是第一个解决这个问题的人，这个问题后来被称为姆彭巴效应。这种现象最初是指冻结开始时间的非单...
热水结冰的速度比冷水快吗?亚里士多德可能是第一个解决这个问题的人，这个问题后来被称为姆彭巴效应。
这种现象最初是指冻结开始时间的非单调初始温度依赖性，但它已在包括胶体在内的各种系统中观察到，并且也被称为取决于初始条件的神秘弛豫现象。
然而，之前很少有人研究过量子系统中的效应。
现在，来自京都大学和东京农工大学的研究小组证明，温度量子姆潘巴效应可以在很宽的初始条件范围内实现。
京都大学汤川理论物理研究所的项目负责人兼合著者 Hisao Hayakawa 解释道：“量子 Mpemba 效应具有初始条件的记忆，导致随后出现异常热弛豫。”
早川的团队准备了两个将量子点连接到热浴的系统，一个有电流流动，另一个处于平衡状态。两者都被淬灭至低温平衡状态，使团队能够跟踪其时间演化，直至密度矩阵、能量、熵和最关键的温度达到稳定状态。
合著者 Satoshi Takada 表示：“当两个副本在达到相同的平衡状态之前相互交叉时，从而在身份反转中较热的部分变得更冷，反之亦然，我们知道我们已经实现了热量子 Mpemba 效应。”的TUAT。
“在分析量子主方程后，我们还发现我们已经在广泛的参数范围内获得了热量子 Mpemba 效应，包括储层温度和化学势，”第一作者兼通讯作者、同样来自京都大学的 Amit Kumar Chatterjee 补充道。
“我们的结果鼓励我们探索量子 Mpemba 效应在热分析之外的未来应用中的潜在用途，”早川反映道。
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