Ученые выяснили, почему квантовые системы не всегда достигают равновесия

Физические системы, особенно на квантовом уровне, не всегда приходят к устойчивому равновесию, даже если существуют в течение продолжительного времени. Как пишет издание "Популярная Механика", физикам удалось элегантно объяснить, почему так происходит.

Некоторые квантовые системы никогда не демонстрируют равновесие. Ученые долго не могли понять, в чем причина, но теперь появилась весьма элегантная теория, которая ставит все на свои места.

"Если вы извлечете холодный напиток из холодильника и поставите емкость с ним на столе, то через некоторое время жидкость приобретет комнатную температуру. То есть, между жидкостью и комнатой установится тепловое равновесие. На макроуровне такое правило соблюдается всегда, но когда в игру вступают квантовые законы, то иногда начинает происходить что-то странное", — рассказывают исследователи.

Физики из Цюрихского института объяснили, как можно установить положение частиц в квантовых системах на основе вероятностных распределений. Число степеней свободы квантовой системы соответствует числу допустимых положений, что объясняет, почему некоторые квантовые системы, в которых наблюдаются интенсивные взаимодействия, так и не приходят к равновесию. Большая статья по теме появилась на страницах научного издания Proceedings of the National Academy of Sciences.