Les chercheurs ont maintenant réussi à formuler un résultat mathématique qui fournit une réponse exacte à la question de savoir comment se comporte réellement le chaos. Les chercheurs ont analysé des états chaotiques au niveau atomique.

À quoi ressemble le chaos dans le plus petit des mondes que nous puissions imaginer – à l'intérieur des atomes ? Le monde qui s'y trouve se comporte très différemment du monde que nous vivons; les protons et les neutrons du noyau sont des ondes. Dans ce microcosme, le monde dit quantique, les règles normales de la nature ne s'appliquent pas, mais en termes d'état appelé chaos, il y a des caractéristiques universelles qui sont présentes, quel que soit le niveau d'existence.

Dans une nouvelle étude, un groupe de recherche comprenant des chercheurs de l'Université de Lund, a donc entrepris d'aborder la théorie du chaos quantique, c'est-à-dire qu'ils ont étudié l'état chaotique au niveau quantique. La théorie du chaos quantique consiste à expliquer les mouvements irréguliers des électrons et des noyaux, ainsi que les mouvements irréguliers de, par exemple, rayons lumineux dans les instruments optiques à géométries complexes, ou des ondes sonores dans une pièce meublée.

Les chercheurs ont analysé les propriétés statistiques à différents niveaux d'énergie dans un état de chaos quantique. Bien que la recherche soit théorique, il a des applications pratiques. La théorie du chaos et le concept associé de matrices aléatoires sont utilisés dans différents contextes où l'on tente de décrire et d'analyser des états chaotiques. Ces contextes incluent les instruments financiers, la chirurgie du cerveau et même la théorie des cordes pour l'univers.

« Dans les systèmes quantiques chaotiques, les niveaux d'énergie se repoussent, et ils s'affectent même s'ils sont éloignés l'un de l'autre, " déclare Vladimir Osipov, chercheur à la Faculté des sciences de l'Université de Lund et l'un des auteurs de la nouvelle étude.

Il note qu'il est difficile de faire des calculs informatiques pour un état de chaos quantique spécifique, car les systèmes chaotiques sont extrêmement sensibles aux nombres initiaux entrés dans les calculs. De petites différences dans les valeurs initiales peuvent produire de grandes divergences dans le résultat final du calcul. Cependant, en raison des résultats de la nouvelle étude, il est désormais possible d'utiliser une exacte, équation mathématique pour prédire les caractéristiques du chaos sans un calcul aussi poussé des nombres.

"Oui, nous avons maintenant une équation exacte. Personnellement, Je suis en fait surpris que cela ait été possible, ", dit Vladimir Osipov.