来自英国埃克塞特大学和西班牙萨拉戈萨大学的两位理论物理学家开发了量子理论。该理论解释了如何设计量子光和物质的不可逆流动。这项研究对于创建需要在小区域内定向传输能量和信息的量子技术非常重要。
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互惠，即向后行走与向前行走相同的想法，是物理学中普遍存在的概念。牛顿定律中有一个著名的例子：每个作用力都会产生大小相等且方向相反的反应。在物理学的任何领域，从机械到光学再到电磁学，像互易性这样强大的概念的颠覆往往会带来可用于技术应用的惊喜。例如，不可逆二极管允许电流向前传输但不能向后传输，并且是微电子行业不可或缺的一部分。
在他们的最新研究中，唐宁和祖埃科提出了围绕强相互作用量子物体三角形簇的非互易输运的量子理论。受量子环物理学的启发，他们表明，通过设计人工磁场，可以调整星团周围能量流的方向。该理论解释了强粒子相互作用，例如在不同能量下发生的方向性，并且还考虑了耗散对非互易量子流形成的有害影响。
这项研究可能有助于开发需要高效定向传输的量子设备，以及对强相互作用量子相、合成磁场和量子模拟器的进一步研究。
埃克塞特大学的查尔斯·唐宁说：“我们的计算提供了关于如何在原子和光子的封闭纳米晶格中激发定向传输的见解，这可能会导致具有高度定向特性的新设备的开发。”
