来自英国埃克塞特大学和西班牙萨拉戈萨大学的一对理论物理学家开发了一种量子理论。该理论解释了如何设计量子光和物质的非对等流动。这项研究对于创造需要在小范围内定向传输能量和信息的量子技术可能非常重要。



互惠性即向后走和向前走一样，是物理学中一个无处不在的概念。一个著名的例子可以在牛顿定律中找到：每一个行动都有一个相等和相反的反应。在物理学的任何领域，从力学到光学到电磁学，像互惠性这样强大的概念被打破通常跟可被利用于技术应用的惊喜有关。比如非对等性电二极管允许电流向前通过，但不能向后并形成了微电子工业的一个组成部分。


Downing和Zueco在他们的最新研究中提供了一个关于强相互作用的量子物体的三角形集群周围的非互惠传输的量子理论。受量子环物理学的启发，他们指出，通过工程化的人工磁场，人们可以调整集群周围能量流动的方向。该理论说明了强粒子的相互作用，如方向性出现在各种能量上，另外还考虑了耗散对形成非互惠量子流的有害影响。


这项研究可能有助于开发需要高效、定向运输的量子设备，同时还有助于进一步研究强相互作用的量子相、合成磁场和量子模拟器。


埃克塞特大学的Charles Downing说道：“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煽动定向传输的见解，这可能导致开发具有高度定向特性的新设备。”