&bala; Física 18, S103
Evidências de que informações quânticas podem ser embaralhadas de maneira não convencional em uma cadeia de átomos pode melhorar nossa compreensão da dinâmica quântica de muitos corpos.
Das redes de comunicação quântica a buracos negros, acredita -se que muitos sistemas quânticos exibam um fenômeno conhecido como luta de informações. Nesse processo, as informações quânticas inicialmente localizadas são dispersas em um sistema e não podem mais ser acessadas facilmente. Normalmente, a luta é rápida e uniforme. Mas agora Xinhui Liang na Universidade de Tsinghua, na China, e seus colegas observaram lentos e não uniformes em um sistema atômico (1). Eles dizem que esse comportamento anômalo poderia oferecer informações sobre como os sistemas quânticos de muitos corpos evoluem para o equilíbrio térmico.
Liang e seus colegas usaram uma pinça óptica para produzir uma cadeia linear de átomos de rubídio resfriados a laser regularmente. Cada átomo pode estar em seu estado elementary ou em um estado altamente excitado. Quando um átomo foi excitado, sua forte interação van der Waals com seus vizinhos impediu que esses átomos também fossem excitados. A equipe explorou duas configurações iniciais: um padrão polarizado, onde todo átomo estava em seu estado elementary; e um padrão néel, onde os átomos alternavam entre os estados terrestres e excitados. Em cada configuração, os pesquisadores rastrearam como uma pequena mudança no estado quântico do átomo central afetou o restante da cadeia, revelando como essa informação quântica inicialmente localizada se espalhou pelo sistema.
Uma métrica útil para quantificar o grau de luta de informações é o chamado correlator fora do tempo (OTOC). Para o padrão polarizado, os pesquisadores mediram um OTOC em decomposição rapidamente, característica da luta convencional. Mas, para o padrão néel, o OTOC se deteriorou lentamente e apresentava oscilações constantes, sugerindo um tipo anômalo de escalada que havia sido previsto anteriormente, mas não observado. Segundo a equipe, essa descoberta implica que as informações quânticas não simplesmente se dispersam pelo sistema atômico, mas devolvidas periodicamente – como se o sistema se lembrasse parcialmente de seu passado.
–Ryan Wilkinson
Ryan Wilkinson é um editor correspondente para Revista de Física com sede em Durham, Reino Unido.
Referências
- X. Liang et al.“Observação de informações anômalas lutando em uma matriz de átomos de Rydberg”. Phys. Rev. Lett. 135050201 (2025).
