در سال­های اخیر، به علت شباهت بین شبکه­های نوری و الکترونی، مطالعه انتشار نور در آرایه موجبرهای نوری باعث ایجاد بینش عمیق در نحوه تحول تابع موج، و درنتیجه درک برخی خصیصه­های کوانتومی گردیده است. درحقیقت، خصوصیات ناب شبکه­های نوری، از جمله توانایی کنترل دقیق پارامترها، شباهت معادله حاکم با بسیاری از سیستم­های گسسته، و به ویژه امکان مشاهده مستقیم تحول تابع موج، این سیستم را به یک آزمایشگاه دردسترس و انعطاف­پذیر در مطالعه پدیده­های گوناگون سیستم­های گسسته، تبدیل کرده است. در حالت خاص، تحول تابع موج در سیستم­های غیرهرمیتی با تقارن پاریته-زمان بسیار مورد علاقه است، که شبکه­های نوری دارای افت و بهره یک مدل برجسته در بررسی این سیستم­ها است.

 پژوهشگران ایرانی و آلمانی در پژوهشی که مشترکا به انجام رسانده و نتایجش را در مجله فیزیکال ریویو لترز منتشر کرده اند نشان داده اند که  مدل تنگ-بست با جملات قطری موهومی در توصیف شبکه­های نوری دارای اتلاف کامل نیست. به عبارت دیگر، رابطه بدست آمده نشان می­دهد که در حضور اتلاف، علاوه بر جمله قطری، افزوده شدن یک جمله غیرقطری موهومی نیز به هامیلتونی ضروری است، و از این رو اثر افت بر تحول موج در هیچ شرایطی، حتی جذب همگن، قابل حذف نیست. مطالعه انتشار موج در شبکه نوری دارای افت همگن، نشان می­دهد که نحوه تحول تابع موج در مدل تنگ-بست با جمله موهومی غیرقطری، دارای تفاوت اساسی با مدل رایج، جمله قطری موهومی، است. به منظور تایید تجربی این پیش­بینی، واریانس بسته موج انتشاری در یک شبکه تناوبی دارای افت همگن مورد اندازه­گیری قرار گرفته است، که نشان دهنده گذار از رژیم بالستیک به پخشی است. اگرچه این نتیجه با مدل مرسوم همخوانی ندارد، اما، مدل گسترش یافته فوق (مدل تنگ-بست با جملات غیرقطری موهومی) به درستی آن را پیش­گویی می­کند، و از این­رو نشان می دهد که وارد کردن این جمله غیرقطری موهومی در هامیلتونی ضروری است.

به گفته مجتی گلشنی، دانشجوی دکتری دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی شریف و از نویسندگان این مقاله، نویسندگان اعتقاد دارند که این نظریه برای همه سیستم­های شرودینگر گونه که می­توانند به مدل تنگ-بست نگاشته شوند، از جمله امواج پیرامحوری در اپتیک و مکانیک، تحول کوانتومی در یک زنجیره اسپینی، انتقال جمعیت در سیستم­های چندترازه و گرافین، برقرار است. علاوه براین، نتایج این پژوهش برای بررسی اثرات غیرهرمیتی در کلیه سیستم­های فوق، از جمله سیستم­های دارای تقارن پاریته-زمان، ضروری است.

مرجع:http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.113.123903