国际研究团队近日在量子动力学“记忆效应”的定义与识别方面取得进展。研究人员指出，同一量子过程在不同理论描述视角下，对“是否具有记忆”的判定可能并不一致：从一种角度看过程可呈现无记忆特征，而从另一种角度则可能保留记忆。

在经典物理中，记忆概念相对明确：若系统未来演化仅由当前状态决定，则被视为无记忆过程；若过去状态持续影响未来结果，则意味着系统具有记忆。然而研究人员表示，在量子物理语境下，由于量子系统存储与传递信息的方式不同于经典系统，且测量在动力学中具有基础作用，上述划分长期缺乏同等清晰的对应。

这项发表在《PRX Quantum》的研究由芬兰图尔库大学、意大利米兰大学以及波兰托伦尼古拉斯·哥白尼大学的研究人员共同完成。团队通过重新审视量子语境中“记忆”的含义，讨论了不同量子力学图景下对记忆效应的刻画差异。

论文第一作者、图尔库大学博士研究员费德里科·塞蒂莫表示，研究结果显示“记忆并非单一概念”，其表现取决于对系统演化的描述方式。

研究指出，近年来记忆效应的研究多集中在量子态随时间的演化表征上，这一路径可追溯至欧文·薛定谔提出的描述方式。与此同时，量子力学还存在另一种同样基础、且在历史上独立发展的视角——由维尔纳·海森堡发展，即关注可观测量（实验中直接测量的物理量）随时间的演化，而非量子态本身的演化。

研究人员强调，尽管薛定谔图景与海森堡图景对任何实验结果给出相同数值，但在记忆效应的描述上并不等价。团队证明，这种差异会直接影响记忆效应的“可见性”：部分记忆效应只能通过跟踪量子态的演化被检测到，而另一些则仅在考察可观测量的时间演化时才会显现。

基于此，研究得出结论：量子过程可能在一种图景下表现为无记忆，而在另一种图景下呈现记忆性。这意味着量子记忆的结构可能比此前理解更为丰富，仅关注量子态演化可能无法完整捕捉所有记忆效应。

图尔库大学理论物理教授尤尔基·皮洛表示，该发现为量子系统动力学研究提供了新的方向，并可能对量子技术产生影响。他指出，外部环境会引入噪声与记忆效应，理解如何观察与刻画记忆对于制定减轻噪声或利用环境效应的策略具有重要意义。

研究团队认为，这项工作澄清了量子动力学中的一个基本问题，并凸显时间演化的量子特性如何改变对“记忆”等基础概念的理解。