
記者羅玉如∕台南報導
一般民眾難以理解的量子力學、非馬可夫過程及特異點等理論,早應用於人類生活。成功大學前沿量子科技研究中心主任陳岳男領導的研究團隊,成功提出全新理論框架,可精確描述非馬可夫開放量子系統中的特異點行為,為設計高靈敏量子感測器與推動量子科技應用開創新的可能。成果已刊登在國際頂尖期刊自然通訊。
陳岳男團隊成員包括前沿量子中心博士後研究員林振冬、郭柏辰等人,且與日本、波蘭學者合作。陳岳男表示,現代人最常接觸的3C產品,也與量子力學有關。新的理論創建,往往可顛覆傳統,改變人類的生活。
林振冬指出,開放量子系統中的特異點,是近年量子物理學的研究焦點。因其具有提升量子感測能力的潛力,引起廣泛關注。但過去研究多侷限於理想化的馬可夫條件,未能充分考慮到現實世界中的非馬可夫記憶效應及其影響。雖然非馬可夫的研究也很多,但始終欠缺一套完整的理論框架。陳岳男團隊早於二0一八年即關注此範疇,二0二三年林振冬前往日本國家級研究機構理化學研究所深造,發現一種理論工具,正好可拿來精確描述非馬可夫量子系統中的特異點行為,繼而發展出這套完整理論,並為實驗驗證提供方向。
陳岳男說明,彈簧門由彈簧與油壓系統控制,要讓門輕巧自行合攏,就要調整到適當力度,此適當力度就稱為特異點。該研究成果首次在實例中驗證,特異點如何因非馬可夫記憶效應,增加數量或提升階數。不僅填補了量子物理理論的空白,還為設計高靈敏量子感測器與推動量子科技應用開創嶄新可能。
陳岳男強調,利用特異點的高靈敏特性,微小變化能被放大至百倍以上。雖然現階段特異點相關研究仍在學術討論階段,卻已讓人對未來產生無限想像。或許將來能將量子感測技術貢獻在醫療相關領域,甚至癌症腫瘤探測。