الانتروبيا الطوبولوجية في فيزياء الكم

اقرأ في هذا المقال


إنتروبيا التشابك الطوبولوجي أو إنتروبيا طوبولوجية، يُشار إليها عادةً بواسطة \ جاما، وهو رقم يميز حالات الجسم المتعددة التي تمتلك ترتيبًا طوبولوجيًا.

ما هي الانتروبيا الطوبولوجية

  • يوضح إنتروبيا التشابك الطوبولوجي غير الصفري على حدوث تشابكات كمومية طويلة المدى في حالة كمومية عديدة الأجسام، لذا فإن إنتروبيا التشابك الطوبولوجي مرتبطة بالترتيب الطوبولوجي وفي التشابك الكمي بعيد المدى.
  • وبالنظر إلى حالة موجودة بشكل طوبولوجي، يمكن استخراج الانتروبيا الطوبولوجية من السلوك المشابه لكونتروبيا فون نيومان التي تعرف مقدار التشابك الكمي بين الكتلة المكانية وبقية النظام، حيث إن إنتروبيا التشابك لمنطقة مرتبطة ببساطة بطول حد L، داخل حالة لا نهائية ثنائية الأبعاد مرتبة طوبولوجيًا، حيث أن لها الشكل التالي لـ L الكبيرة :
S_ {L} \؛ \ longrightarrow \؛ \ alpha L- \ gamma + {\ mathcal {O}} (L ^ {{- \ nu}}) \؛، \ qquad \ nu> 0 \، \!
  • حيث ان - \ جاماهي إنتروبيا التشابك الطوبولوجي، وتساوي إنتروبيا التشابك الطوبولوجي لوغاريتم مجموع البعد الكمي لتحفيز شبه الجسيمات للحالة.
  • على سبيل المثال، أصغر حالات قاعة الكم الكسرية، حالات لافلين عند تعبئة الكسر 1 / م، ولديها γ = ½log ( م )، وتوصف حالات 2 بأنها مجزأة، مثل الحالات الطوبولوجية للسائل المغزلي ونماذج الثنائيات الكمومية على المشابك غير ثنائية الأجزاء، وحالة الكود الحيد Kitaev  γ.
  • يتم عمل فئة كبيرة من الأوامر الطوبولوجية 2 + 1D بواسطة آلية يطلق عليها تكثيف الشبكة التسلسلية، ويمكن أن يكون لهذه الفئة من الرتب الطوبولوجية حافة فجوة ويتم وضعها ضمن فئة الاندماج الأحادي، أو فئة أحادية الصيغة.
  • يجد المرء أن تكاثف الشبكة الخيطية يمكن أن ينشئ عددًا كبيرا من الأنواع المتعددة من الطلبيات الطوبولوجية، والتي قد تؤدي إلى وجود الكثير من الأنواع العديدة المتنوعة من المواد المتبقية ليتم اكتشافها.
  • تؤدي الحركات الجماعية للأوتار المكثفة إلى تعزيز مبدأ استثارة فوق حالات تكثيف الشبكة الوترية، حيث توضح أن تلك الإثارة هي قياس البوزونات.

المصدر: Dynamical Systems، José A. Tenreiro Machado‏Chaos in Classical and Quantum Mechanics، Martin C. Gutzwiller‏Deterministic Chaos in Infinite Quantum Systems، Fabio Benatti‏Topological Phases of Matter، Roderich Moessner


شارك المقالة: