一个隶属于奥地利和德国几家研究机构的研究小组已经证明，将环境噪声引入离子线可以增强离子之间的能量传输。在他们发表在《物理评论快报》上的论文中，研究人员描述了他们的实验，以及为什么他们相信他们的发现将有助于其他研究人员。先前的研究表明，当电子通过导电材料时，其运动方式可以用量子力学方程来描述。但在现实世界中，这种运动会受到环境噪声干扰的阻碍，从而导致传输能量的抑制。先前的研究也表明，通过一种材料的电流可以被描述为一种波——如果这种波保持同步，它们就被描述为相干的。但这种波会受到噪声或原子晶格缺陷干扰，导致流动受到抑制。
博科园-科学科普：这种在给定位置的抑制称为Anderson定位。在这项新的研究中，研究人员已经证明安德森定位可以通过使用环境噪音来克服。这项研究工作包括分离出10个钙离子，并将它们以单维晶体的形式固定在空间中。利用激光在不同的状态之间切换离子，并利用激光脉冲将能量引入离子线。这种装置使他们能够观察到能量沿着离子线从一端移动到另一端。安德森定位是通过向每个离子发射单独的激光来实现——激光产生的能量会产生不同强度的离子。在一定程度的无序状态下，研究小组通过随机改变向单个离子发射的光束的强度来制造噪音。
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这导致频率抖动。正是这种摆动使得离子间的能量运动克服了安德森定位。研究人员注意到这个系统有一个限制——太多的噪音，能量传输又一次由于量子芝诺效应而减慢。声称他们的系统可以证明对其他研究人员有用，因为它允许在人工设计的量子系统中研究量子效应。能量通过相互作用的系统传输的方式支配着物理、化学和生物学许多领域的基本性质。值得注意的是，环境噪声可以增强传输，这种效应被称为环境辅助量子传输(ENAQT)。在本研究论文中，研究了一个耦合自旋网络中的ENAQT。相互作用的自旋网络是在一个被俘获的原子离子链中实现，能量输运用离子间电子激发的传递来表示。
随着噪声强度的增加，观察到从相干动力学和安德森定位到ENAQT的交叉，最后由于量子芝诺效应抑制了传输。发现在ENAQT最有效的情况下，传输以扩散为主，只有在很短的时间内才显示出相干性。此外还证明了以非马尔可夫噪声为特征的消相比白噪声消相保持相干的时间更长，并且谱结构对传输效率有很强的影响。该研究方法提供了一种可控和可扩展的方法来研究静态无序和动态噪声下的多体网络中的量子传输。
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参考期刊文献:《物理评论快报》
DOI: 10.1103/PhysRevLett.122.050501
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