Inom kvantmekaniken, Heisenbergs osäkerhetsprincip förhindrar en extern observatör från att samtidigt mäta både positionen och hastigheten (kallad momentum) för en partikel. De kan bara veta med en hög grad av säkerhet antingen det ena eller det andra - till skillnad från vad som händer i stor skala där båda är kända. För att identifiera en given partikels egenskaper, fysiker introducerade begreppet kvasi-fördelning av position och momentum. Detta tillvägagångssätt var ett försök att förena tolkning i kvantskala av vad som händer i partiklar med standardmetoden som används för att förstå rörelse i normal skala, ett fält som kallas klassisk mekanik.

I en ny studie publicerad i EPJ ST , Dr J.S. Ben-Benjamin och kollegor från Texas A&M University, USA, vänd på detta tillvägagångssätt; börjar med kvantmekaniska regler, de utforskar hur man härleder ett oändligt antal kvasifördelningar, för att efterlikna den klassiska mekanikmetoden. Detta tillvägagångssätt är också tillämpbart på ett antal andra variabler som finns i kvantskaliga partiklar, inklusive partikelspin.

Till exempel, sådana kvasifördelningar av position och momentum kan användas för att beräkna kvantversionen av egenskaperna hos en gas, kallas den andra virialkoefficienten, och utöka det till att härleda ett oändligt antal av dessa kvasi-fördelningar, för att kontrollera om det stämmer överens med det traditionella uttrycket för denna fysiska enhet som en gemensam fördelning av position och momentum i klassisk mekanik.

Detta tillvägagångssätt är så robust att det kan användas för att ersätta kvasi-fördelningar av position och momentum med tids- och frekvensfördelningar. Detta, författarna noterar, fungerar för både välbestämda scenarier där tids- och frekvenskvasifördelningar är kända, och för slumpmässiga fall där medelvärdet av tid och medeltal av frekvens används istället.