一個國際科學家團隊研究了量子儲存系統的工作原理,並發現了令人驚訝的結果。他們的研究表明,從某個角度來看,量子過程似乎完全沒有記憶,但從另一個角度來看,它仍然保留著記憶。這項意想不到的發現為量子科學和技術的新研究領域打開了大門。
在經典物理學中,記憶的想法是正確的。只有當系統未來的行為取決於其當前狀態時,才稱其為無記憶的。如果過去的情況繼續影響接下來發生的情況,則稱為系統具有記憶。
量子物理學更加清晰。量子系統可以以經典方式沒有的方式儲存和傳輸訊息,而測量本身在這些系統的演化中發揮關鍵作用。因此,在量子力學中定義記憶仍然是一個挑戰。
重新思考量子系統中的內存
在發表於的一項研究中 PRX量子來自芬蘭圖爾庫大學、義大利米蘭大學和波蘭托倫尼古拉斯·哥白尼大學的研究人員重新審視了量子系統中的記憶概念,以更好地理解其意義。
「我們的工作表明,記憶不是一個單一的概念,而是可以以不同的方式出現,這取決於系統進化的描述方式,」第一作者、圖爾庫大學研究員費德里科·塞蒂莫博士說。
量子力學的兩種觀點
長期以來,科學家一直透過監測量子態如何隨時間變化來研究記憶,這種方法植根於艾爾文‧薛丁格的工作。然而,量子理論也提供了維爾納·海森堡發展的另一個重要架構。這種觀點不關注狀態,而是關注可觀察量如何演變,即實驗中看到的可測量屬性。
儘管這兩種方法產生相同的實驗結果,但新的研究表明,在描述記憶時它們是不可互換的。
隱藏的記憶效應顯露出來
研究小組發現,這兩種觀點可以揭示不同類型的記憶。有些記憶效應僅在研究量子態演化時才會出現,而有些記憶效應則僅在關注可觀察量時才可見。
這意味著量子系統可能在一種描述中顯得無記憶,但在另一種描述中卻顯示出清晰的記憶跡象。研究結果表明,量子記憶體比之前想像的更複雜,僅透過觀察量子態無法完全理解。
對量子技術的影響
「我們的發現開闢了量子系統動力學研究的新途徑。此外,我們的工作對量子技術的影響超出了其基本意義,因為外部環境會導致噪音和記憶效應。了解如何可視化記憶對於減輕現實量子設備中的噪音或利用環境影響至關重要,」該大學的菲尼卡教授 Turkys Piilouyr 說。
透過揭示記憶在量子系統中的工作原理,研究為量子動力學的基本面向提供了新的線索。它也強調了量子時間演化的獨特性質如何重塑記憶等基本概念,並對未來技術產生影響。










