在不稳定量子混沌中实现稳定，揭示悖论式“量子斯卡态”
国立釜庆大学与汉阳大学、基础科学研究院（IBS）联合研究团队，首次在光子晶体量子混沌体系中成功阐明了一个在量子混沌中却能保持稳定的悖论式状态——“量子疤痕态”的存在。
联合研究团队将这一研究成果整理成论文《Bloch Theorem Dictated Wave Chaos in Microcavity Crystals》，最近发表在光学领域国际学术期刊《Light: Science & Applications》（影响因子：20.26 / 在期刊引证报告学科中位列前2.4%）。
参与研究的成员包括釜庆大学物理学系教授 Park Heecheol、汉阳大学物理学系教授 Park Munjib，以及基础科学研究院复杂系统理论物理研究团研究员 Lee Changhwan。
在经典物理学中，具有较高位置能的物体会下落到更稳定的位置，这是常识。根据力的平衡与否，物体的状态可分为两类：一类是达到力的平衡、不再运动的稳定固定点；另一类则是只要稍微偏离就会打破力的平衡的非稳定固定点。
然而在量子力学中，这一常识可能不再适用。由于粒子—波动二象性引发的干涉现象，有理论提出，即便在非稳定固定点，粒子也可以稳定地局域存在。这种量子状态被称为“量子疤痕态”。
如果能够在复杂的量子混沌体系中，在外部扰动下依然实现稳定的量子疤痕态，那么就可以在量子传感等多种量子技术中得到广泛应用。因此，物理学界一直在尝试通过将光子囚禁在微腔内部的非稳定固定点来实现量子疤痕态。
包括釜庆大学在内的联合研究团队，从理论上揭示了在将多个微腔按晶格结构排列而成的光子晶体中，量子疤痕态可以存在。
研究团队注意到，利用多个相互作用的微腔构成的光子晶体，可以高效地调控光的传播，于是基于这一点，将混沌与周期性相结合。通过这种结合，他们提出了一个新平台，可以在微腔阵列中调控混沌状态下的动力学局域化。
迄今为止，学界虽然曾在单一微腔中提出过量子疤痕态，但在由多个微腔相互连接构成的光子晶体结构中提出量子疤痕态，这还是首次。
Park Heecheol教授表示：“本次研究的核心是将量子混沌与空间规则性进行融合，这是实现对量子混沌进行有效控制的一种方法。本研究成果有望成为一扇窗口，使我们能够在经典世界中观察和操控量子，并发展成为在量子技术中得到广泛应用的新型量子平台。”
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