Açık kuantum sistemler, çevreleriyle sürekli etkileşim halinde olan ve bu nedenle klasik kuantum mekaniği kurallarından sapma gösteren sistemlerdir. Bu sistemler zamanla karmaşık termal denge durumlarına ulaşır ve bu durumları anlamak modern fiziğin önemli zorluklarından biridir.
Yeni araştırmada bilim insanları, sürekli değişkenli açık kuantum sistemlerin denge durumunu, klasik stokastik yörüngeler kullanarak simüle etmeyi başardılar. Bu yaklaşım, kuantum durumunu hayali zamanlı faz-uzayı yol integrali olarak ifade ediyor. Bu matematiksel yapıda, pozisyonlar doğrudan çevreyle iç içe geçmiş durumda, momentumlar ise faz terimi aracılığıyla pozisyonlarla ilişkili bulunuyor.
Araştırmacılar, yakın zamanda geliştirilen Matsubara genelleştirilmiş Langevin denklemini kullanarak stokastik değişkenleri karmaşık sayılar düzleminde evriltiler. Bu süreç sayısal olarak kararsız olmakla birlikte, klasik yörüngeler tam kuantum denge durumunu yeniden üretebildi.
Bu çalışmanın en çarpıcı yanı, klasik stokastik yörüngelerin tamamen hayali momentum-pozisyon korelasyonunu bile kurtarabilmesidir. Bu başarı, kuantum sistemlerin davranışlarını klasik yöntemlerle anlama konusunda yeni perspektifler açıyor ve hesaplama yöntemleri açısından önemli potansiyel taşıyor.