Физики установили точные количественные закономерности, управляющие ростом квантовой запутанности в хаотических системах. В теоретической модели, где система подвергается периодическим толчкам — подобно тому, как повар ритмично месит тесто, — исследователи проследили за эволюцией энтропии запутанности, меры квантового беспорядка. Чтобы справиться со случайностями, применили математический трюк: создали множество копий системы и усреднили по ним, что позволило вычислить спектр ключевой характеристики. Спектр оказался плоским — все возможные варианты равновероятны, словно в идеально честной игре без предпочтений. Это дало простые аналитические формулы, напрямую связывающие различные показатели смешивания на ранних этапах эволюции.
Дальнейшие расчёты показали: если разбить систему на три равные части, то со временем запутанность между ними достигает максимально случайного распределения — как хорошо вымешанное тесто, где каждая крупинка равномерно контактирует с другими. Однако при неравных частях квантовая связь рвётся, и каждая подсистема обособляется, подобно тому как масло отделяется от воды, не смешиваясь. Самое неожиданное: обнаруженная закономерность работает почти для любых начальных условий. Периодические толчки, действующие подобно импульсам от пульсара — быстро вращающейся нейтронной звезды, — загоняют квантовый мир в равновесие по строгим математическим правилам. Это открытие поможет строить более надёжные квантовые компьютеры, где контроль над запутанностью критичен.
Эта модель — редкий случай точного решения в квантовом хаосе: своего рода идеальный рецепт, за который физики-теоретики её и ценят.