Chaos lượng tử là gì?

Sự hỗn loạn lượng tử, một thuật ngữ phi kỹ thuật, là tốc ký khoa học đề cập đến việc sử dụng lý thuyết hỗn loạn để giải thích các hệ thống lượng tử.Lý thuyết hỗn loạn có thể giải thích sự bất thường xảy ra trong tất cả các hệ thống động từ vĩ mô đến cấp độ vi mô.Những điều bất thường đó bao gồm một sự bồng bềnh trong một cuộc cách mạng vệ tinh xung quanh một hành tinh hoặc vị trí không thể đoán trước của một electron ở cấp độ nguyên tử.Hệ thống lượng tử là những hệ thống hoạt động ở cấp độ phân tử.Lấy các định nghĩa đó lại với nhau, Chaos Chaos cố gắng giải thích cho sự bất thường trong các hệ thống phân tử.Trong một thời gian dài, các nhà khoa học không chắc chắn nếu sự hỗn loạn lượng tử tồn tại.Các nguyên tử có xu hướng thể hiện các mô hình năng lượng như sóng dự đoán.Các đối tượng ở cấp độ phân tử dường như không thể hiện sự nhạy cảm cực độ đối với các điều kiện ban đầu, định nghĩa truyền thống về sự hỗn loạn vật lý.Ngay cả một số vấn đề đã xuất hiện có thể được giải thích thông qua lý thuyết nhiễu loạn, cho phép các sai lệch nhỏ trong một hệ thống thể hiện hành vi phần lớn thường xuyên có thể được giải thích thông qua vật lý cổ điển.Xảy ra ở cấp độ phân tử có thể được giải thích đầy đủ hoặc dự đoán thông qua các mô hình lượng tử cổ điển.Theo các mô hình đó, các sự kiện như chuyển động hạt từ trang này sang trang tiếp theo, sẽ yêu cầu lượng năng lượng tăng trưởng theo cấp số nhân không thể tạo ra.Bởi vì các hạt đã được quan sát để di chuyển mà không tạo ra các mức năng lượng đó, các nhà khoa học phải đưa ra một cách khác để giải thích hiện tượng này.

Một cách các nhà khoa học giải thích là thông qua nghiên cứu về nguyên tử Rydberg.Các nguyên tử Rydberg là các nguyên tử có năng lượng cao thể hiện các hành vi hỗn loạn có thể được giải thích thông qua vật lý cổ điển.Nghiên cứu về các nguyên tử này đã chỉ ra rằng các hệ thống trong đó sự hỗn loạn lượng tử có liên quan có mức năng lượng tương quan cao.Mức năng lượng của các hạt không được phân phối ngẫu nhiên như trong các phân tử cổ điển.Các sự kiện của một hệ thống con có liên quan chặt chẽ đến các sự kiện của một hệ thống con khác.Kết quả là, một phổ năng lượng có thể được sử dụng để ít nhất giải thích một phần các hành vi của các hạt này.Một phương pháp khác là xem xét các tình huống trong đó vật lý cổ điển có thể giải thích sự bất thường trong các hệ thống lớn.Các cơ chế đằng sau sự chao đảo trên quỹ đạo mặt trăng trên trái đất vì lực hấp dẫn của mặt trời đã được sử dụng để tạo ra một phép đo thống kê giúp giải thích và dự đoán các hành vi của các hạt năng lượng thấp.Mặc dù các mô hình cổ điển trong vật lý không thể giải thích đầy đủ các hành vi của các hệ thống phân tử hỗn loạn này, nhưng điều thú vị là sự hỗn loạn lượng tử sử dụng các mô hình đó làm điểm khởi động để tạo ra các mô hình mới để hiểu thêm về các hệ thống này.