itthon » 2 Elosztás » A kvantum-szuperpozíció az összes állapot gyűjteménye. Interferencia hullámszempontból

A kvantum-szuperpozíció az összes állapot gyűjteménye. Interferencia hullámszempontból

A szuperpozíció kvantumelve a kvantumfizika központi elve. A fotonállapotok leírásával kapcsolatban a következőképpen magyarázható. Ha egy foton többféleképpen is eljuthat egy állapotba, akkor az ebbe az állapotba kerülés eredő amplitúdója megegyezik az egyes módokba jutás amplitúdóinak vektorösszegével. Ezt szem előtt kell tartani Az amplitúdók csak abban az esetben kerülnek hozzáadásra, ha alapvetően lehetetlen megkülönböztetni, hogy az állapotot melyik úton érték el. Ha egy kísérlet során olyan eszközt használ, amely lehetővé teszi annak meghatározását, hogy a módszerek közül melyik érte el a végső állapotot, akkor az amplitúdók nem adódnak össze - az összes módszer megvalósításának valószínűsége összeadódik. Ebben az esetben a valószínűségi amplitúdók kvantuminterferenciája nincs.

Egy példa a kvantuminterferenciára. Azonos energiájú fotonsugarat két egymással párhuzamos síkpárhuzamos lemezre irányítjuk (Fabry-Perot interferométer). A rendszerről visszaverődő fotonokat rögzítjük.

Az élmény leírása klasszikus nyelven így néz ki. Az elektromágneses hullám részben továbbítódik és részben visszaverődik az első lemezről. Ugyanez történik az elmúlt résszel is. A visszavert hullám két hullám szuperpozíciója – az elsőről visszaverődő és a második lemezről visszaverődő hullám. Ha a visszavert hullámok útkülönbsége egyenlő a hullámok egész számával, akkor a visszavert fény növekedését észleljük. Ha a visszavert hullámok útkülönbsége páratlan számú félhullámmal egyenlő, akkor a visszavert fény gyengülését észleljük. Ezért a lemezek közötti távolság egyenletes változásával a visszavert fény váltakozó erősödését és gyengülését kell megfigyelni. Ez az előrejelzés összhangban van a kísérleti adatokkal.

Kiderült, hogy minden, a klasszikus hullámelméleten alapuló, kísérletileg megerősített előrejelzés a kvantumelméletből is következik. Végezzünk néhány kvantum-érvelést. Az első lemezen beeső fotonnak van egy amplitúdója, amelyet vissza kell verni, jelöljük a1, és az áthaladandó amplitúdója van, ezt jelöljük b1. Magától értetődően, a1És b1 feltételnek kell megfelelnie a1ç 2+ ç b1ç 2=1 . Valószínűségi amplitúdó Y2 a második lemezről visszavert foton kilép az első lemezről, amelynek fázisa nagyobb, mint az első lemezről való visszaverődés valószínűségének amplitúdója Y1=a1 tovább Dj=2kb(az egyszerűség kedvéért nem vesszük figyelembe a lemezek törésmutatóját, vagyis végtelenül vékonynak tekintjük a lemezeket), mert a második lemezről visszaverődő foton kilépési pontja elválik a visszaverődési ponttól. az első lemezt a fotonpálya mentén a lemezek közötti távolság kétszeresével. A lemezek elé szerelt fotondetektor alapvetően nem tudja megkülönböztetni, hogy az első vagy a második lemezről verődött-e vissza foton. Ezért annak a valószínűségének eredő amplitúdója, hogy egy foton visszaverődik a lemezek rendszeréről, egyenlő az amplitúdók vektorösszegével Y1És Y2. Az ábrán látható, hogy a valószínűség amplitúdói közötti fáziskülönbséggel egyenlő egész számmal 2p, az amplitúdók összege egyenlő a nyilak hosszának összegével, a fáziskülönbség pedig páratlan számmal p, az amplitúdók összege megegyezik a nyilak hosszának különbségével. Az első esetben az áthaladás valószínűsége egyenlő a nyilak hosszának összegének négyzetével, a másodikban pedig a nyilak hosszának különbségének négyzetével. Általában a P visszaverődés valószínűségét a koszinusztétel segítségével számítjuk ki
P=|Y1|2+ |Y2|2+2 |Y1|× |Y2|cos2kb (3)
Csakúgy, mint a klasszikus elmélet, a kvantumelmélet előrejelzi a detektor tüzelési frekvenciájának váltakozó növekedését és csökkenését, ahogy a lemezek közötti távolság fokozatosan változik. Ha biztosítjuk azt a feltételt ç Y1ç = ç Y2ç, majd bizonyos távolságokon b a visszaverődés valószínűsége lehet nulla, bár a visszaverődés amplitúdója az első és a második lemezről sem nulla.


A következő probléma a lecke fókusza.

4. feladat. két résen keresztül, amelyek szélessége kisebb, mint a valószínűségi amplitúdó hullámhossza l, átenged egy elektronsugarat. Az elektronok egy távoli képernyőt találtak L a repedésekből. A felső és alsó résbe belépő elektron amplitúdója azonos. Fontolja meg a helyzetet L>>l, b, x.

A) Feltéve, hogy a valószínűségi amplitúdó nagysága annak, hogy egy elektron a felső és az alsó résből is elérje a képernyőt a koordináták origójában, azonos és egyenlő Y, határozza meg a detektor észlelési gyakoriságát én, távolról rögzítve a képernyőn x az eredettől. Vegyük figyelembe, hogy az origóba telepített detektor válaszfrekvenciája egyenlő I0. Azt is feltételezzük Y nem függ attól x.
b) Adjon hozzávetőleges kifejezést az elektronütési intenzitás központi és első maximuma közötti távolságra.
V) Adjon kvalitatív előrejelzést a diffrakciós mintázat változására abban az esetben, ha a résekből a képernyőt érő elektron amplitúdóinak nagysága nem egyenlő, és fordítottan arányos a rés és az ütközési pont távolságával.
G) Hogyan fog megváltozni a diffrakciós mintázat, ha annak az amplitúdójának fázisa, hogy egy elektron eltalálja a felső rést, kisebb, mint annak az amplitúdójának fázisa, hogy egy elektron eltalálja az alsó rést p/6?

Megoldás.A) Mivel alapvetően lehetetlen meghatározni, hogy egy elektron melyik résből érkezik egy pontba x, amennyiben a találat eredő amplitúdója egyenlő az amplitúdók összegével. A felső és alsó résből érkező elektronbelépés amplitúdója fáziskülönbséggel rendelkezik, ahol D l- útkülönbség egy ponthoz x a felső és az alsó résből. Ez egyenlő
(4)
A megfelelő fáziskülönbség ebben az esetben
(5)

Ezután a koszinusztétel segítségével összeadjuk az amplitúdókat, és meghatározzuk annak valószínűségét, hogy az elektron eltalálja a pontot x ahogy a példában is történt
(6)
A központi maximum a ponton van x=0. Mivel a detektor válaszának intenzitása a központi maximumon egyenlő I0, akkor , és a válasz intenzitása a pontban xűrlapba lesz írva
(7)

b) A központi és az első maximum közötti távolságot a feltétel határozza meg
(8)
Ahol
(9)

V) Ahogy távolodik a középső maximumtól, és halad a képernyőn, különbség lesz a valószínűségi amplitúdó nyilak hosszában. Ellentétben a (13) képlet által leírt helyzettel, amely a minimális pontokon a detektor válaszának nulla intenzitását adja, a különböző résekből származó találati valószínűségi amplitúdójú hullámok levonása nem ad nullát. A diffrakciós mintára monoton „megvilágítás” kerül.

G) Az (5) képlettel megadott valószínűségi amplitúdók közötti fáziskülönbséghez hozzáadjuk p/6, így az új fáziskülönbség egyenlő lesz
(10)
Ennek megfelelően a (17) képlet formává alakul
(11)

A (11) képlet azt mondja, hogy a teljes diffrakciós mintázat egy távolsággal lefelé tolódik el.

Foglaljuk össze a 4. feladat megoldását. Ha egy elektronsugarat két résen szétszórunk, akkor a felső és alsó résen áthaladó valószínűségi amplitúdó hullámok egymásra helyezkednek (interferálnak), és a fény diffrakciós mintázatához hasonló diffrakciós mintázat jelenik meg. két rés. Figyelemre méltó, hogy ha az egyik vagy másik rést felváltva fedjük be, akkor a szórási mintának nem lesz minimuma vagy maximuma (mivel a rések nagyon vékonyak). Maxima és minimum csak akkor fordul elő, ha mindkét rés nyitva van. A két lehetőség valószínűségi amplitúdója összeadódik. Nem mondható el, hogy a felső résből vagy az alsó résből elektron lép be a detektorba. Egyszerre két résből repül be. Annak ellenére, hogy az elektron oszthatatlan részecske, valahogy egyszerre két résen repül át.

Az állapotok interferenciájának lehetősége a kvantumfizika központi jellemzője. Ez a fő lényege.

2015. június 24

Szégyenszemre szeretném bevallani, hogy hallottam ezt a kifejezést, de nem tudtam, mit jelent, és még azt sem, hogy milyen témában használták. Hadd mondjam el, mit olvastam az interneten erről a macskáról...

« Shroedinger macskája„- így hívja a híres osztrák elméleti fizikus, Erwin Schrödinger híres gondolatkísérletét, aki szintén Nobel-díjas. Ezzel a fiktív kísérlettel a tudós meg akarta mutatni a kvantummechanika hiányosságát a szubatomi rendszerekről a makroszkopikus rendszerekre való átmenet során.

Erwin Schrödinger eredeti cikke 1935-ben jelent meg. Íme az idézet:

Olyan eseteket is készíthetsz, amelyekben elég burleszk van. Zárjanak be egy macskát egy acélkamrába a következő ördögi géppel együtt (amelynek a macska beavatkozásától függetlenül kell lennie): egy Geiger-pultban van egy pici radioaktív anyag, olyan kicsi, hogy csak egy atom bomlik le egy óra alatt. , de ugyanolyan valószínűséggel nem bomlik szét; ha ez megtörténik, a leolvasócső lemerül, és a relé működésbe lép, elengedve a kalapácsot, ami hidrogén-cianiddal széttöri a lombikot.

Ha egy órára magára hagyjuk ezt az egész rendszert, akkor azt mondhatjuk, hogy a macska élni fog ennyi idő után, amíg az atom nem bomlik fel. Az első atombomlás megmérgezi a macskát. A rendszer egészének pszi-funkciója ezt egy élő és egy döglött macska (elnézést a kifejezésért) egyenlő arányban történő összekeverésével vagy bekenésével fejezi ki. Ilyenkor jellemző, hogy az eredetileg az atomi világra korlátozódó bizonytalanság makroszkopikus bizonytalansággá alakul át, ami közvetlen megfigyeléssel kiküszöbölhető. Ez megakadályozza, hogy naivan elfogadjuk a „homályos modellt”, mint a valóságot. Ez önmagában nem jelent semmi tisztázatlant vagy ellentmondást. Különbség van az elmosódott vagy életlen fénykép és a felhőket vagy ködöt ábrázoló fotó között.

Más szavakkal:

  1. Van egy doboz és egy macska. A doboz egy radioaktív atommagot és egy mérgező gázt tartalmazó tartályt tartalmaz. A kísérleti paramétereket úgy választottuk meg, hogy az 1 óra alatti magbomlás valószínűsége 50%. Ha a mag szétesik, egy gáztartály nyílik ki, és a macska meghal. Ha a mag nem bomlik le, a macska életben marad és jól van.
  2. Bezárjuk a macskát egy dobozba, várunk egy órát, és feltesszük a kérdést: él-e vagy halott a macska?
  3. Úgy tűnik, hogy a kvantummechanika azt mondja nekünk, hogy az atommag (és így a macska) egyidejűleg minden lehetséges állapotban van (lásd a kvantum-szuperpozíciót). Mielőtt kinyitnánk a dobozt, a macskamag rendszer 50%-os valószínűséggel „a mag elpusztult, a macska elpusztult” állapotban van, és „a mag nem bomlott el, a macska él” állapotban van. 50%-os valószínűséggel. Kiderül, hogy a dobozban ülő macska egyszerre él és hal.
  4. A modern koppenhágai értelmezés szerint a macska él/halott köztes állapotok nélkül. És az atommag bomlási állapotának kiválasztása nem a doboz kinyitásának pillanatában történik, hanem akkor is, amikor a mag belép a detektorba. Mert a „macska-detektor-mag” rendszer hullámfüggvényének redukciója nem a doboz emberi megfigyelőjéhez, hanem a mag detektor-megfigyelőjéhez kapcsolódik.

A kvantummechanika szerint, ha egy atom magját nem figyeljük meg, akkor annak állapotát két állapot keveréke írja le - egy bomlott mag és egy el nem bomlott mag, tehát egy macska, aki egy dobozban ül és megszemélyesíti az atommagot egyszerre él és hal. Ha a dobozt kinyitják, a kísérletező csak egy meghatározott állapotot láthat: „a mag elpusztult, a macska meghalt” vagy „a mag nem bomlott, a macska él”.

A lényeg emberi nyelven: Schrödinger kísérlete kimutatta, hogy a kvantummechanika szempontjából a macska egyszerre él és hal, ami nem lehet. Ezért a kvantummechanikának jelentős hibái vannak.

A kérdés a következő: mikor szűnik meg egy rendszer két állapot keverékeként létezni, és válasszon egy konkrétat? A kísérlet célja annak bemutatása, hogy a kvantummechanika hiányos néhány olyan szabály nélkül, amelyek megmutatják, milyen körülmények között omlik össze a hullámfüggvény, és a macska vagy meghal, vagy életben marad, de már nem a kettő keveréke. Mivel világos, hogy a macskának vagy élõnek vagy halottnak kell lennie (nincs köztes állapot élet és halál között), ez hasonló lesz az atommag esetében is. Elpusztultnak vagy romlatlannak kell lennie (Wikipédia).

Schrödinger gondolatkísérletének egy másik újabb értelmezése egy történet, amelyet Sheldon Cooper, az Ősrobbanás-elmélet hőse mesélt el kevésbé iskolázott szomszédjának, Pennynek. Sheldon történetének lényege, hogy a Schrödinger macskája fogalma az emberi kapcsolatokra is vonatkoztatható. Ahhoz, hogy megértsük, mi történik egy férfi és egy nő között, milyen kapcsolat van közöttük: jó vagy rossz, csak ki kell nyitni a dobozt. Addig a kapcsolat jó és rossz is.

Az alábbiakban egy videoklip a Sheldon és Penia közötti Big Bang Theory eszmecseréről.

Schrödinger illusztrációja a legjobb példa a kvantumfizika fő paradoxonának leírására: törvényei szerint a részecskék, például az elektronok, a fotonok, sőt az atomok egyidejűleg két állapotban léteznek ("élő" és "halott", ha emlékszel a hosszútűrő macska). Ezeket az állapotokat szuperpozícióknak nevezzük.

Art Hobson amerikai fizikus, az Arkansas Egyetemről (Arkansas State University) javasolta a megoldást erre a paradoxonra.

„A kvantumfizikában a mérések bizonyos makroszkopikus eszközök működésén alapulnak, mint például a Geiger-számláló, amelyek segítségével meghatározzák a mikroszkopikus rendszerek - atomok, fotonok és elektronok - kvantumállapotát. A kvantumelmélet azt sugallja, hogy ha egy mikroszkopikus rendszert (részecskét) csatlakoztatunk valamilyen makroszkópikus eszközhöz, amely a rendszer két különböző állapotát különbözteti meg, akkor az eszköz (például a Geiger-számláló) kvantum-összefonódás állapotába kerül, és szintén kettőben találja magát. szuperpozíciók egyidejűleg. Ezt a jelenséget azonban nem lehet közvetlenül megfigyelni, ami elfogadhatatlanná teszi” – mondja a fizikus.

Hobson azt mondja, hogy Schrödinger paradoxonában a macska egy makroszkopikus eszköz, egy Geiger-számláló szerepét tölti be, amely egy radioaktív maghoz kapcsolódik, hogy meghatározza az adott mag bomlási vagy „nem bomlási” állapotát. Ebben az esetben egy élő macska a „nem bomlás”, a döglött macska pedig a bomlás jelzője. De a kvantumelmélet szerint a macskának, akárcsak az atommagnak, az élet és a halál két szuperpozíciójában kell léteznie.

Ehelyett a fizikus szerint a macska kvantumállapotát az atom állapotával kellene összefonni, vagyis "nem lokális kapcsolatban" vannak egymással. Vagyis ha az egyik összefonódott tárgy állapota hirtelen az ellenkezőjére változik, akkor a párjának állapota is megváltozik, függetlenül attól, hogy milyen messze vannak egymástól. Ugyanakkor Hobson ennek a kvantumelméletnek a kísérleti megerősítésére hivatkozik.

„A kvantumösszefonódás elméletében az a legérdekesebb, hogy mindkét részecske állapotváltozása azonnal megtörténik: egyetlen fénynek vagy elektromágneses jelnek sem lenne ideje információt továbbítani egyik rendszerből a másikba. Tehát azt lehet mondani, hogy ez egy tárgy, amelyet a tér két részre oszt, függetlenül attól, hogy milyen nagy a távolság közöttük” – magyarázza Hobson.

Schrödinger macskája már nem él és halott egyszerre. Halott, ha a szétesés megtörténik, és él, ha a szétesés soha nem történik meg.

Tegyük hozzá, hogy ehhez a paradoxonhoz hasonló megoldásokat további három tudóscsoport javasolt az elmúlt harminc évben, de ezeket nem vették komolyan, és széles tudományos körökben észrevétlen maradtak. Hobson megjegyzi, hogy a kvantummechanika paradoxonainak megoldása, legalábbis elméletileg, feltétlenül szükséges annak mély megértéséhez.

Schrödinger

Ám a közelmúltban az elméleti szakemberek elmagyarázták, HOGY GYÖLJI MEG SCHRODINGER MACSKÁJÁT A GRAVITÁCIÓ, de ez bonyolultabb...

A fizikusok általában azzal magyarázzák a jelenséget, hogy a szuperpozíció lehetséges a részecskék világában, de lehetetlen macskák vagy más makroobjektumok, környezeti interferencia esetén. Amikor egy kvantumobjektum áthalad egy mezőn, vagy véletlenszerű részecskékkel lép kölcsönhatásba, azonnal csak egy állapotot vesz fel – mintha megmérnék. A szuperpozíció pontosan így semmisül meg, ahogy a tudósok hitték.

De még ha valahogy lehetséges is lenne egy szuperpozíciós állapotban lévő makroobjektum elkülönítése más részecskékkel és mezőkkel való kölcsönhatásoktól, akkor is előbb-utóbb egyetlen állapotba kerülne. Legalábbis ez igaz a Föld felszínén zajló folyamatokra.

„Valahol a csillagközi térben talán egy macskának lenne esélye a kvantumkoherencia fenntartására, de a Földön vagy bármely bolygó közelében ez rendkívül valószínűtlen. Ennek pedig a gravitáció az oka” – magyarázza az új tanulmány vezető szerzője, Igor Pikovski, a Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics munkatársa.

Pikovsky és munkatársai a Bécsi Egyetemről azzal érvelnek, hogy a gravitáció romboló hatással van a makroobjektumok kvantum-szuperpozícióira, ezért nem figyelünk meg hasonló jelenségeket a makrokozmoszban. Az új hipotézis alapkoncepcióját egyébként az „Interstellar” című játékfilm vázolja röviden.

Einstein általános relativitáselmélete kijelenti, hogy egy rendkívül nagy tömegű objektum meghajlítja maga körül a téridőt. Kisebb szinten tekintve a helyzetet, elmondhatjuk, hogy a Föld felszínéhez közel elhelyezett molekulánál az idő valamivel lassabban telik el, mint a bolygónk pályáján elhelyezkedő molekulánál.

A gravitáció téridőre gyakorolt ​​befolyása miatt az e hatás által érintett molekula helyzetében eltérést tapasztalhatunk. És ennek viszont ki kell hatnia a belső energiájára - a molekulában lévő részecskék rezgéseire, amelyek idővel változnak. Ha egy molekulát két hely kvantum-szuperpozíciójának állapotába vezetnénk, akkor a helyzet és a belső energia közötti kapcsolat hamarosan arra kényszerítené a molekulát, hogy a térben lévő két pozíció közül csak az egyiket „válasszon”.

"A legtöbb esetben a dekoherencia jelensége külső hatásokhoz kapcsolódik, de ebben az esetben a részecskék belső rezgése kölcsönhatásba lép magának a molekulának a mozgásával" - magyarázza Pikovsky.

Ezt a hatást még nem figyelték meg, mert a dekoherencia egyéb forrásai, például a mágneses mezők, a hősugárzás és a rezgések jellemzően sokkal erősebbek, ami a kvantumrendszerek pusztulását okozza jóval a gravitáció előtt. A kísérletezők azonban igyekeznek tesztelni a hipotézist.

Hasonló elrendezés használható a gravitáció kvantumrendszerek elpusztítására való képességének tesztelésére is. Ehhez össze kell hasonlítani a függőleges és vízszintes interferométereket: az elsőben a szuperpozíciónak hamarosan el kell tűnnie az idő dilatációja miatt az út különböző „magasságain”, míg a másodikban a kvantum-szuperpozíció maradhat meg.

források

http://4brain.ru/blog/%D0%BA%D0%BE%D1%82-%D1%88%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0% B3%D0%B5%D1%80%D0%B0-%D1%81%D1%83%D1%82%D1%8C-%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%81%D1% 82%D1%8B%D0%BC%D0%B8-%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BC%D0%B8/

http://www.vesti.ru/doc.html?id=2632838

 Itt van egy kicsit áltudományosabb: például és itt. Ha még nem tudja, olvassa el, és mi az. És megtudjuk, mit Az eredeti cikk a honlapon található InfoGlaz.rf Link a cikkhez, amelyből ez a másolat készült -

Szempontból ez alternatív (egymást kizáró) állapotok szuperpozíciója. Az állapotok szuperpozícióinak létezésének elvét a kvantummechanika kontextusában egyszerűen nevezik szuperpozíció elve.

Ha a funkciók Ψ 1 (\displaystyle \Psi _(1)\)És Ψ 2 (\displaystyle \Psi _(2)\ ) elfogadható hullámfüggvények, amelyek leírják a kvantumrendszer állapotát, majd lineáris szuperpozíciójukat, Ψ 3 = c 1 Ψ 1 + c 2 Ψ 2 (\displaystyle \Psi _(3)=c_(1)\Psi _(1)+c_(2)\Psi _(2)\ ), leírja a rendszer néhány állapotát is. Ha bármilyen fizikai mennyiség mérése f ^ (\displaystyle (\hat (f))\ ) képes |Ψ 1 ⟩ (\displaystyle |\Psi _(1)\rangle) bizonyos eredményhez vezet, és olyan állapotban| Ψ 2 ⟩ (\displaystyle |\Psi _(2)\rangle)- az eredményre, akkor a mérés képes |Ψ 3 ⟩ (\displaystyle |\Psi _(3)\rangle) eredményekhez vezet f 1 (\displaystyle f_(1)\) vagyÉs f 2 (\displaystyle f_(2)\) valószínűségekkel

|

c 1 |

2 (\displaystyle |c_(1)|^(2)\ )

A kvantummechanikai objektumok paradox viselkedésének népszerű példája a makroszkopikus megfigyelő szempontjából Schrödinger macskája, amely egy élő és egy halott macska kvantum-szuperpozícióját képviselheti. A szuperpozíció elvének (valamint általában a kvantummechanikának) makroszkopikus rendszerekre való alkalmazhatóságáról azonban semmi sem ismert.

Különbségek a többi szuperpozíciótól

A kvantum-szuperpozíció (a "hullámfüggvények" szuperpozíciója) a matematikai megfogalmazás hasonlósága ellenére nem tévesztendő össze

· Hamiltoni · Régi kvantumelmélet

Lásd még: Portál: Fizika

Kvantum szuperpozíció(koherens szuperpozíció) olyan állapotok szuperpozíciója, amelyek klasszikus szempontból nem valósíthatók meg egyszerre, alternatív (egymást kizáró) állapotok szuperpozíciója. Az állapotok szuperpozícióinak létezésének elvét a kvantummechanika kontextusában egyszerűen nevezik szuperpozíció elve.

Ha a funkciók texvc nem található; Lásd math/README – segítség a beállításhoz.): \Psi_1 \És Nem sikerült elemezni a kifejezést (végrehajtható fájl texvc nem található; Lásd math/README – segítség a beállításhoz.): \Psi_2\ elfogadható hullámfüggvények, amelyek leírják a kvantumrendszer állapotát, majd lineáris szuperpozíciójukat, Nem sikerült elemezni a kifejezést (végrehajtható fájl texvc nem található; Lásd math/README – segítség a beállításhoz.): \Psi_3 = c_1\Psi_1 + c_2\Psi_2 \, leírja a rendszer néhány állapotát is. Ha bármilyen fizikai mennyiség mérése Nem sikerült elemezni a kifejezést (végrehajtható fájl texvc nem található; A beállítási segítségért lásd a math/README részt.): \hat f \ képes Nem sikerült elemezni a kifejezést (végrehajtható fájl texvc nem található; A beállítási segítségért lásd a math/README részt.): |\Psi_1\rangle bizonyos eredményhez vezet Nem sikerült elemezni a kifejezést (végrehajtható fájl texvc , de képes Nem sikerült elemezni a kifejezést (végrehajtható fájl texvc nem található; A beállítási segítségért lásd a math/README részt.): |\Psi_2\rangle- az eredményre Nem sikerült elemezni a kifejezést (végrehajtható fájl texvc , akkor a mérés az állapotban van Nem sikerült elemezni a kifejezést (végrehajtható fájl texvc nem található; Lásd a math/README beállítást.): |\Psi_3\rangle eredményekhez vezet Nem sikerült elemezni a kifejezést (végrehajtható fájl texvc nem található; Lásd a math/README - segítség a beállításhoz.): f_1 \ vagy Nem sikerült elemezni a kifejezést (végrehajtható fájl texvc nem található; Lásd math/README – segítség a beállításhoz.): f_2 \ valószínűségekkel Nem sikerült elemezni a kifejezést (végrehajtható fájl texvc nem található; Lásd math/README – segítség a beállításhoz.): |c_1|^2 \És Nem sikerült elemezni a kifejezést (végrehajtható fájl texvc nem található; Lásd math/README – segítség a beállításhoz.): |c_2|^2 \ illetőleg.

Egyszerű szavakkal a képlet Nem sikerült elemezni a kifejezést (végrehajtható fájl texvc nem található; Lásd math/README – segítség a beállításhoz.): \Psi_(n+1) = c_1\Psi_1 + c_2\Psi_2 \ ... +c_n\Psi_n \ az összeg függvénye Nem sikerült elemezni a kifejezést (végrehajtható fájl texvc nem található; A beállításhoz lásd a math/README oldalt.): n \-a függvények szorzata Nem sikerült elemezni a kifejezést (végrehajtható fájl texvc valószínûségeiken, tehát az összes függvény valószínûségi állapotának összege Nem sikerült elemezni a kifejezést (végrehajtható fájl texvc nem található; Lásd a math/README beállítást.): |\Psi\rangle .

|

c 1 |

2 (\displaystyle |c_(1)|^(2)\ )

A kvantummechanikai objektumok paradox viselkedésének népszerű példája a makroszkopikus megfigyelő szempontjából Schrödinger macskája, amely egy élő és egy halott macska kvantum-szuperpozícióját képviselheti. A szuperpozíció elvének (valamint általában a kvantummechanikának) makroszkopikus rendszerekre való alkalmazhatóságáról azonban semmi sem ismert.

Különbségek a többi szuperpozíciótól

A kvantum-szuperpozíció („hullámfüggvények szuperpozíciója”) a matematikai megfogalmazás hasonlósága ellenére nem tévesztendő össze a közönséges hullámjelenségek (mezők) szuperpozíciójának elvével rendszerek. Szuperpozíció mezőket mert mondjuk az elektromágneses eset azt jelenti, hogy egy foton két különböző állapotából két fotonnal lehet elektromágneses mezőt létrehozni, ami szuperpozíció. kvantum nem teheti meg. A terület a vákuum állapot (nulla állapot) és egy bizonyos hullám szuperpozíciója továbbra is ugyanaz a hullám lesz, ellentétben kvantum 0 és 1 foton állapotok szuperpozíciói, amelyek új állapotok. A kvantum-szuperpozíció alkalmazható az ilyen rendszerekre, függetlenül attól, hogy lineáris vagy nemlineáris egyenletekkel írják le őket (azaz érvényes-e a szuperpozíció térelve vagy sem). A bozonok esetében lásd a Bose–Einstein statisztikát a kvantum- és térszuperpozíciók kapcsolatáról.

Ezenkívül a kvantum (koherens) szuperpozíciót nem szabad összetéveszteni az úgynevezett kevert állapotokkal (lásd a sűrűségmátrixot) - „inkoherens szuperpozíció”. Ezek is különböző dolgok.

Lásd még

Írjon véleményt a "Kvantum szuperpozíció" cikkről

Megjegyzések

[[K:Wikipédia:Kép nélküli cikkek (ország: Lua hiba: callParserFunction: a "#property" függvény nem található. )]][[K:Wikipédia:Kép nélküli cikkek (ország: Lua hiba: callParserFunction: a "#property" függvény nem található. )]]Lua hiba: callParserFunction: a "#property" függvény nem található. Kvantum szuperpozíció Lua hiba: callParserFunction: a "#property" függvény nem található. Kvantum szuperpozíció Lua hiba: callParserFunction: a "#property" függvény nem található. Kvantum szuperpozíció Lua hiba: callParserFunction: a "#property" függvény nem található. Kvantum szuperpozíció

Az általános relativitáselmélet leghíresebb képlete az energia-tömeg megmaradás törvénye Ez egy fizikáról szóló cikktervezet. Hozzáadásával segítheti a projektet.

Kvantum szuperpozíciót jellemző részlet

A szívem hirtelen keserűen és fájdalmasan megfájdult... Ez azt jelenti, hogy minden időben voltak derűs és erős emberek, akik bátran, de reménytelenül küzdöttek az emberiség boldogságáért és jövőjéért! És általában mind meghaltak... Mi volt az oka ilyen kegyetlen igazságtalanságnak?.. Mi volt az oka az ilyen ismétlődő halálozásoknak?
– Mondd, Sever, miért halnak meg mindig a legtisztábbak és legerősebbek?.. Tudom, hogy ezt a kérdést már feltettem neked... De még mindig nem értem, vajon tényleg nem látják-e az emberek, milyen szép és örömteli lenne az élet? hallgatnának legalább egyet azok közül, akik oly hevesen küzdöttek értük?! Tényleg igazad van, és a Föld annyira vak, hogy még korai gyökeret ereszteni neki?!.. Korai még harcolni?..
Sever szomorúan megrázta a fejét, és szeretetteljesen elmosolyodott.
– Maga tudja a választ erre a kérdésre, Isidora... De nem adod fel, még ha egy ilyen kegyetlen igazság meg is ijeszt? Harcos vagy és az is maradsz. Különben elárultad volna magad, és az élet értelme örökre elveszett volna számodra. Vagyunk, mik vagyunk. És bármennyire is próbálunk változtatni, a magunk (vagy az alapunk) továbbra is ugyanaz marad, mint amilyen a LÉNYEGünk. Hiszen ha az ember még mindig „vak”, akkor is van reménye, hogy egyszer visszanyerje látását, igaz? Vagy ha még alszik az agya, akkor is felébredhet egyszer. De ha az ember lényegében „rohadt”, akkor bármennyire is igyekszik jó lenni, a rohadt lelke egy szép napon mégis előbújik... és megöl minden próbálkozást, hogy jobban nézzen ki. De ha az ember valóban őszinte és bátor, akkor sem a fájdalomtól való félelem, sem a leggonoszabb fenyegetés nem töri meg, hiszen lelke, LÉNYEGE örökre ugyanolyan bátor és olyan tiszta marad, akármilyen könyörtelenül és kegyetlenül szenved is. De az egész baja és gyengesége az, hogy mivel ez az Ember valóban Tiszta, nem látja az árulást és az aljasságot még azelőtt, hogy az nyilvánvalóvá válik, és amikor még nem késő bármit is tenni... Ezt nem tudja megtenni, hiszen ezek az alacsonyak az érzések teljesen hiányoznak belőle. Ezért a Föld legfényesebb és legbátrabb emberei mindig meghalnak, Isidora. És ez addig fog tartani, amíg MINDEN földi ember meg nem látja a fényt, és meg nem érti, hogy az életet nem adják hiába, harcolni kell a szépségért, és addig nem lesz jobb a Föld, amíg meg nem tölti jóságával és fel nem díszíti munkájával, akármilyen kicsi vagy jelentéktelen is legyen.

De ahogy már mondtam neked, Isidora, erre nagyon sokáig kell várnod, mert az ember egyelőre csak a személyes jólétére gondol, anélkül, hogy belegondolna, miért jött a Földre, miért született. rajta... Mert minden ÉLET, bármilyen jelentéktelennek is tűnik, meghatározott céllal érkezik a Földre. Leginkább azért, hogy jobbá és boldogabbá, erősebbé és bölcsebbé tegyük közös OTTHONunkat.
– Gondolja, hogy az átlagembert valaha is érdekelni fogja a közjó? Hiszen sok emberből teljesen hiányzik ez a koncepció. Hogyan tanítsuk meg őket, North?
– Ezt nem lehet tanítani, Isidora. Az embereknek szükségük van a Fényre, szükségük van a Jóra. Ők maguk is változást akarnak. Mert amit erőszakkal adnak, azt az ember ösztönösen igyekszik gyorsan elutasítani, anélkül, hogy bármit is megpróbálna megérteni. De elkalandozunk, Isidora. Akarod, hogy folytassam Radomir és Magdalena történetét?
Igenlően bólintottam, és mélyen megbántam szívemben, hogy nem tudtam vele ilyen egyszerűen és higgadtan beszélgetni, anélkül, hogy aggódtam volna megnyomorított életem utolsó percei miatt, amelyeket a sors szabott rám, és ne gondoljak rémülten az Annára leselkedő szerencsétlenségre. ...
– A Biblia sokat ír Keresztelő Jánosról. Valóban Radomirral és a templom lovagjaival volt? Olyan elképesztően jó a képe, hogy néha kétségbe ejtette az embert, hogy John-e az igazi figura? Tudsz válaszolni, North?
North melegen mosolygott, láthatóan eszébe jutott valami nagyon kellemes és kedves számára...
– János bölcs és kedves volt, mint egy nagy meleg nap... Apja volt mindenkinek, aki vele járt, tanítója és barátja... Megbecsülték, engedelmeskedtek és szerették. De soha nem volt az a fiatal és elképesztően jóképű fiatalember, amilyennek a művészek általában lefestették. János ekkor már idős varázsló volt, de még mindig nagyon erős és kitartó. Ősz hajú és magas, inkább látszott egy hatalmas epikus harcosnak, mint egy elképesztően jóképű és szelíd fiatalembernek. Nagyon hosszú hajat viselt, mint mindenki más, aki Radomirral volt.

Radan volt, valóban rendkívül jóképű volt. Radomirhoz hasonlóan kiskora óta a Meteorában élt édesanyja, Mária varázslónő mellett. Emlékezz, Isidora, hány olyan festmény van, amelyen Mária két, majdnem egyidős csecsemővel van megfestve. Valamiért az összes híres művész megfestette őket, talán anélkül, hogy megértették volna, KIket ábrázol valójában az ecsetjük... És ami a legérdekesebb, hogy Maria Radant nézi ezeken a festményeken. Nyilvánvalóan már akkor, még csecsemőként is olyan vidám és vonzó volt Radan, mint rövid élete során...

A fizikusok kvantummechanikát alkottak, hogy leírják a világ törvényeit, amelyben a mikroobjektumok élnek. De ezek a törvények annyira titokzatosnak és ellentmondónak bizonyultak, hogy a tudósok még mindig megértik egyes szempontjaikat. Artyom Korzhimanov, a fizikai és matematikai tudományok kandidátusa, az Orosz Tudományos Akadémia Alkalmazott Fizikai Intézetének vezető kutatója, a physh.ru népszerű tudományos blog szerzője a kvantum-szuperpozíció jelenségének tanulmányozásával foglalkozó legújabb munkákról beszél.

Kvantum-szuperpozíció - a kvantummechanika alapja

A 20. század elején keletkezett és az 1930-as években kifejlődött kvantummechanika ma már jól bevált és rendkívül sikeres fizikai elmélet. Civilizációnk elképzelhetetlen technikai vívmányok nélkül, amelyek megjelenésüket ennek köszönhetik. Elég megemlíteni, hogy a számítógép, laptop vagy okostelefon, amellyel ezt a szöveget olvassa, soha nem jött volna létre, ha nem lenne kvantummechanika.

A tudósoknak azonban súlyos árat kellett fizetniük ezekért az eredményekért, mivel a kvantumelmélet alapelvei annyira ellentétesek intuíciónkkal, hogy még az emberiség legerősebb elméi is kidobták a fehér zászlót, és megpróbáltak bármilyen más értelmezést adni nekik. a híresből egy kifejezés, amelyet akár Richard Feynmannek, akár David Merminnek tulajdonítottak: „Csend legyen, és számolj!”

Az egyik ilyen paradox elv a kvantum-szuperpozíció elve. Általában mindannyian nagyon jól ismerjük a szuperpozíció elvét, bár a mindennapi életben nem nevezhetjük annak. Általában a szuperpozíciót egyszerű megfigyelésként értik: ha az egyik cselekvés egy eredményhez vezet, a második pedig a másodikhoz, akkor közös cselekvésük mindkét eredményt eredményezi. Például, ha veszel egy almát, és a barátod vesz egy almát, akkor együtt veszel két almát. A szuperpozíció elve persze nem mindig teljesül: ha csak egy alma maradt eladó a boltban, akkor te és a barátod soha nem veszel két almát, pedig külön is vehetnél egy almát.

A kvantum-szuperpozíció azonban jelentősen eltér a klasszikus szuperpozíciótól. A kvantumelméletben nem cselekvések, hanem állapotok szuperpozíciójáról beszélünk. Például, ha két doboza van, akkor az elektron lehet az egyikben vagy a másikban, de az is kiderül, hogy lehet e két állapot szuperpozíciójában - vagyis bizonyos értelemben mindkét dobozban ugyanakkor . Ez a minden mindennapi tapasztalatunknak ellentmondó tény többször is beigazolódott különböző kísérletekben, nemcsak elektronokkal, hanem nagyobb tárgyakkal, egészen makroszkopikus szupravezető fémgyűrűkig, amelyekben az áram egyszerre folyik az óramutató járásával megegyezően és azzal ellentétes irányban.

Kettős rés kísérlet

A kvantum-szuperpozíció jelenségét bemutató klasszikus példa a kettős réses kísérlet. Ez a kísérlet annyira fontos a kvantummechanika megértéséhez, hogy a híres fizikus, Richard Feynman hasonlóan híres Feynman Fizikai előadásaiban olyan jelenségnek nevezi, „amelyet lehetetlen, abszolút, abszolút lehetetlen klasszikus módon megmagyarázni. Ez a jelenség a kvantummechanika lényegét tartalmazza.”

Az élmény lényege viszonylag egyszerű. Legyen részecskék forrása - ezek lehetnek fényrészecskék, fotonok, elektronok, atomok, és nemrégiben molekulákkal is végeztek kísérletet - és ez a forrás megvilágít egy lemezt, amely átlátszatlan a részecskéknek. A lemezen két vékony rés található, mögötte pedig egy képernyő található, amelyen a beérkező részecskék nyomot hagynak. Ha az egyik rést bezárjuk, a második réssel szemben egy többé-kevésbé vékony csíkot fogunk látni a képernyőn. Ha bezárjuk a második rést és kinyitjuk az elsőt, akkor az eredmény ugyanaz lesz, de a csík az első réssel szemben jelenik meg. A kérdés az, hogy mi történik, ha mindkét rés egyszerre nyílik ki?

A mindennapi intuíció azt sugallja, hogy ebben az esetben csak két csíkot fogunk látni a képernyőn. Vagy ha a rések elég közel helyezkednek el egymáshoz, akkor egy vastagabb csíkot, amelyet egyszerűen úgy kapunk, hogy mindegyik résből csíkokat helyezünk egymásra. Thomas Young azonban, aki a 19. század elején elsőként végezte el ezt a kísérletet, meglepődve tapasztalta, hogy egészen más kép alakult ki. Nagyon sok csík volt jól látható a képernyőn, amelyek vastagsága kisebb volt, mint az eredetileg kapott csíkok vastagsága. Most ezt interferenciamintának hívjuk, magát a hatást pedig dupla rés interferenciának.

.

Thomas Young azonban nem egyedi részecskékkel dolgozott, hanem nagy számmal – erős fényforrással. Ezért, bár megfigyelései bebizonyították, hogy a fény hullám, nem váltottak ki igazi forradalmat a világnézetben. A tudósok egyszerűen elkezdték hullámként leírni a fényt. De a hullámok esetében az interferencia jelensége természetes. Dobj két kavicsot a vízbe, és látni fogod, hogy a tőlük elágazó, egymást metsző körök meglehetősen összetett mintát alkotnak, ami interferenciamintázat lesz.

A forradalom a 20. század elején történt. Először Max Planck és Albert Einstein elméleti munkáiban vezették be azt a hipotézist, hogy a fény részecskékből áll, majd Geoffrey Ingram Taylor brit fizikusnak sikerült megismételnie Young kísérletét, de olyan gyenge fényforrással, hogy az egyes fotonok érkezése. észlelhető a képernyőn. Ugyanakkor a nagyszámú foton érkezése után kapott interferenciamintázat ugyanaz maradt, mint Youngé. Így kiderült, hogy a fény részecskékből áll, de ezek a részecskék hullámként viselkednek.

A helyzetet tovább bonyolította, hogy hasonló hatást jósoltak az elektronokra - olyan részecskékre, amelyektől a hullámtulajdonságok és az interferencia jelensége biztosan nem várható. És bár Young elektronkísérletének analógját csak 1961-ben hajtotta végre Klaus Jonsson német fizikus, a hullámtulajdonságok jelenlétét bennük más módszerekkel bizonyították már az 1920-as években.

.

A kialakult ellentmondás feloldásához, amelyet hullám-részecske kettősségnek neveznek, a tudósoknak azt kellett feltételezniük, hogy minden részecske megfelel egy bizonyos hullámnak – ezt hullámfüggvénynek nevezik –, amely attól függ, hogy a részecske milyen állapotban van. Például, ha egy részecske áthaladt egy résen, akkor ez egy állapot és egy hullámfüggvénye van, és ha egy részecske áthaladt egy másik résen, akkor más állapotban van és más hullámfüggvénye van. A kvantum-szuperpozíció elve kimondja, hogy két nyitott rés esetén a részecske az első és a második állapot szuperpozíciójában van, ennek megfelelően a hullámfüggvénye két hullámfüggvény összege. Ez az összeg interferenciamintázat megjelenéséhez vezet. Ebben az értelemben azt mondják, hogy a részecske egyszerre halad át mindkét résen, mivel ha csak az egyiken menne át, akkor nem lenne interferenciaminta.

Meglepő módon annak ellenére, hogy a kettős réses kísérlet szerepet játszik a kvantumfizikában, sok tudós nem érti teljesen helyesen. Ráadásul ez a helytelen magyarázat a legtöbb kvantummechanikai tankönyvben megtalálható. A tény az, hogy ebben a kísérletben a szuperpozíció jelenségét általában a következőképpen magyarázzák: annak az állapotnak a hullámfüggvénye, amelyben egy elektron áthalad két résen, azon állapotok hullámfüggvényeinek összege, amelyekben az lenne, ha egy a rések közül zárva volt. Ez a magyarázat azonban nem veszi figyelembe, hogy egy második rés megnyitásával megváltoztathatjuk az elektron áthaladását az elsőn. Visszatérve az almával kapcsolatos példához, képzeld el, hogy veszel egy almát egy barátodtól kölcsönzött pénzen, és két alma vásárlása többé nem megy olyan simán, mint ha egyikőtök vesz egy almát, mert lehet, hogy nincs meg a teljes pénzed. elég.

Háromrés kísérlet: elmélet

Annak a lényege, hogy mi történik, ha egynél több rés van nyitva, könnyebben megmagyarázható egy olyan kísérlet példáján, amelyben egy másik rés is hozzáadódik. Ezen kívül kényelmes áttérni a kvantumfizika egy alternatív leírására, amelyet ugyanaz a Richard Feynman talált ki. Az 1940-es évek végén kimutatta, hogy az akkor már jól kidolgozott kvantummechanika minden eredményét megkaphatjuk anélkül, hogy bármilyen hullámfüggvényt bevezetnénk, hanem ha feltételezzük, hogy a részecske minden lehetséges pályán mozog egyik pontból a másikba. egyszer, de az egyes pályák „súlya”, vagyis a végeredményhez való hozzájárulása eltérő és speciális szabályok szerint meghatározott.

A klasszikushoz közeli pályáknak van a legnagyobb súlyuk. Például két rés esetén az alábbi ábrán zöld színnel jelennek meg az ilyen pályák.

R. Sawant et al., PRL 113, 120406 (2014)

De sok más pálya is közrejátszik, sőt olyan egzotikusak is, amelyekben a részecske az út egy részét visszafelé, nem pedig előre halad. Vannak köztük olyanok is, amelyek az egyik résbe bejutva áthaladnak a másikon és a harmadikon kilépnek, ahogy az alábbi ábrán lilával látható.

Sawant et al., PRL 113, 120406 (2014)

Az ilyen nem klasszikus pályák jelenléte vezet ahhoz a tényhez, hogy egy részecske állapota három résen való áthaladás után nem egyenlő azoknak az állapotoknak az egyszerű összegével, amelyek mindegyikén külön-külön, a másik kettő zárva van. A különbség persze általában kicsi, de egyrészt jelentős lehet, ha valamilyen gyenge effektus érdekel, másrészt speciális trükkökhöz folyamodva erősíthető.

Nyilvánvalóan H. Yabuki japán fizikus mutatott rá elsőként a kettős réses kísérletnél szokásos magyarázat helytelenségére, de munkája sokáig észrevétlen maradt. A téma iránti modern érdeklődést a Physical Review A tekintélyes folyóiratban megjelent 2012-es cikk újjáélesztette. Ebben a szerzők a klasszikus hulláminterferenciát vizsgálták három résnél elektromágneses hullámok példaként. Az ezen a területen alapvető Maxwell-egyenletek közvetlen numerikus szimulációjával kimutatták, hogy a helyes válasz és a szuperpozíciós elv helytelen értelmezésével kapott válasz közötti különbség reális körülmények között körülbelül 0,5%. És bár ez az érték kicsi, és kísérletileg még nem mérhető, maga a hatás tagadhatatlan.

A tudósok azonban továbbra is szeretnék ezt a tényt kísérletileg ellenőrizni, ezért 2014-ben és 2015-ben ugyanez a tudóscsoport egy indiai női fizikus, Urbasi Sinha vezetésével két cikket publikált a Physical Review Letters és a Scientific Reports-ban, amelyekben kvantumokat vizsgáltak. A kvantumelmélet részletesen bemutatta a részecskék három résen való áthaladásának elméletét, és megmutatta, hogy a helyes eredmény és a helytelen értelmezés előrejelzése közötti eltérés hatása észrevehetően fokozható, ha a méréseket nem az optikai tartományba eső elektromágneses hullámokkal végezzük. , azaz fénnyel, de mikrohullámú tartományban - ilyen hullámokat például háztartási mikrohullámú sütőkben használnak élelmiszerek melegítésére.

Háromrés kísérlet: gyakorlat

Urbasi Sinha egy 2014-es cikkhez kommentálva azt állította, hogy csoportja már elkezdett kísérletezni mikrohullámú sütővel, de eredményeiket még nem tették közzé. Nemrég azonban megjelent egy cikk a tudósok egy másik csoportjától, amelyet a híres fizikus, Robert Boyd vezetett (ő például arról híres, hogy elsőként végzett kísérletet „lassú” fénnyel). A cikk a Nature Communications-ben jelent meg, és kísérletileg demonstrálta a tárgyalt hatást. Igaz, ennek a kísérletnek az ötlete más volt.

Robert Boyd és munkatársai azt javasolták, hogy az úgynevezett plazmonok segítségével növeljék a nem klasszikus pályák „súlyát” egy hasadékokkal rendelkező lemez közelében. A plazmonok olyasmi, mint „fotonok egy kötélen”, amelyek csak a fém felületén futhatnak egyik réstől a másikig. Erre a célra egy résekkel ellátott tányért készítettek aranyból. Az arany kiváló vezető, ezért különösen erős plazmonokat hoz létre.

A kísérletben a fényforrás a három rés közül csak egyet sugárzott be. Sőt, ha a másik kettő zárt volt, akkor a nyitott réssel szemben egy enyhén elmosódott csík tipikus képe volt megfigyelhető. A másik két rés kinyitásakor azonban gyökeresen más volt a kép: egy tipikus interferencia-mintázat jelent meg sokkal keskenyebb csíkokkal.

A képernyőn megjelenő képek összehasonlítása, amikor a három rés közül kettő zárva van (balra), és amikor mindhárom rés nyitva van (jobbra). O.S. Magaña-Loaiza és munkatársai, Nat. Commun. 7, 13987 (2016)

Miért van szükség ezekre a finomságokra?

Lehetnek-e gyakorlati vonatkozásai ezeknek a tanulmányoknak? Az említett művek szerzői abban reménykednek. A kvantum-szuperpozíció jelenségét széles körben használják az úgynevezett kvantumkommunikációra. A kvantumkriptográfia például erre épül. A szuperpozíció jelensége az, amely tagadhatatlan előnyöket biztosít a kvantumszámítógépeknek a hagyományos elektronikán alapuló számítógépekkel szemben. Ezért ezekben az irányokban rendkívül fontos a kvantum-szuperpozíció működésének pontos megértése. És ezért remélhetjük, hogy a hármas rés interferencia kutatása segíteni fog abban, hogy új, hatékonyabb protokollokat dolgozzunk ki a kvantumeszközök működtetésére.

  1. Hans De Raedt, Kristel Michielsen és Karl Hess, „A többutas interferencia elemzése háromréses kísérletekben” // Phys. Fordulat. A 85, 012101 (2012)
  2. Rahul Sawant, Joseph Samuel, Aninda Sinha, Supurna Sinha és Urbasi Sinha, „Nonclassical Paths in Quantum Interference Experiments”, Phys. Fordulat. Lett. 113, 120406 (2014)
  3. Michael Schirber: „A kanyargós fotonpályák kimutathatók” // Physics 7, 96 (2014)
  4. Stuart Mason Dambrot, „Újra felvett szuperpozíció: A kettős rések kísérleti paradoxonának javasolt megoldása Feynman-út integrál formalizmussal” // phys.org (2014-10-02)
  5. Hamish Johnston: "A fotonok átszövik az utat egy hármas résen" // PhysicsWorld (2014-09-25)
  6. Aninda Sinha, Aravind H. Vijay és Urbasi Sinha, „A szuperpozíció elvéről az interferenciakísérletekben” // Scientific Reports 5, 10304 (2015)
  7. Omar S Magaña-Loaiza, Israel De Leon, Mohammad Mirhosseini, Robert Fickler, Akbar Safari, Uwe Mick, Brian McIntyre, Peter Banzer, Brandon Rodenburg, Gerd Leuchs és Robert W. Boyd: „A fotonok egzotikus hurkos pályái háromrés interferenciában " // Nature Communications 7, 13987 (2016)
  8. Lisa Zyga: „A fizikusok egzotikus hurkos fénypályákat észlelnek három réses kísérletben” // phys.org


Előző cikk: Következő cikk:

© 2015 .
Az oldalról | Kapcsolatok | Oldaltérkép