თუ კვანტური თეორია სწორია, მაშინ ასეთი კვანტური ნაწილაკები, როგორც ატომები, შეგიძლიათ ველით ძალიან უცნაური ქცევა. მიუხედავად იმისა, რომ ქაოსისა, ისინი შეიძლება, როგორც ჩანს, კვანტური ფიზიკა, ამ საოცარი სამყაროში პატარა ნაწილაკები არიან საკუთარი კანონები. ცოტა ხნის წინ, ბონის უნივერსიტეტის მეცნიერთა გუნდი დაამტკიცებდა, რომ კვანტური სამყარო - კომპლექსური კვანტური ოპერაციების დონეზე - სიჩქარის ლიმიტი მოქმედებს. ატომები, მცირე განუყოფელი ნაწილაკები, გარკვეულწილად, შამპანელში შამპანური ბუშტები ჰგავს. თქვენ შეგიძლიათ აღწეროთ ისინი, როგორც ტალღები, მაგრამ მათი ქცევა უფრო მეტად ჰგავს ბილიარდის ბურთს და არა თხევად. თითოეული მათგანი ძალიან სწრაფად გაითვალისწინებს იდეას, რომ ატომის გადატანა ერთი ადგილიდან მეორეზე, უნდა იმოქმედოს ცოდნით და უნარი, როგორც გამოცდილი მიმტანი ბანკით - არ არის შამპანური შამპანური დანადგარისგან, ლაბით მაგიდები. მაგრამ ამ შემთხვევაშიც კი, ექსპერიმენტს გარკვეული სიჩქარის ლიმიტი ექნება - ლიმიტი, რომელიც არ არის შეუძლებელი. კვლევის დროს მიღებული შედეგები მნიშვნელოვანია კვანტური კომპიუტერების ფუნქციონირებისთვის და ეს ტერიტორია, როგორც ძვირფასო მკითხველს ალბათ იცის, ბოლო წლებში აქტიურად ვითარდება.
სიჩქარის ლიმიტი Cesium Atom- ის მაგალითზე
ჟურნალში ფიზიკურ მიმოხილვაში გამოქვეყნებული კვლევა, ფიზიკოსებმა ექსპერიმენტულად დაამტკიცეს კომპლექსური კვანტური ოპერაციების დროს სიჩქარის ლიმიტის არსებობა. ბონის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა, მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიების ინსტიტუტის (MIT) ინსტიტუტის (MIT), ჰამბურგის უნივერსიტეტების, კიოლნისა და პადუას ფიზიკოსების მეცნიერებმა, ჰამბურგის უნივერსიტეტებში, კიოლნსა და პადუამ, სადაც შეზღუდულია.
ამისათვის სამეცნიერო მუშაობის ავტორები ცეზიუმის ატომს აიღეს და ერთმანეთს ერთმანეთს ორი ლაზერული სხივების გამოგზავნა. კვლევის მიზანი იყო კეისიუმის ატომის მიწოდების მაქსიმალურად სწორად, ისე, რომ Atom არ "დაეცემა" დანიშნული "ველი", როგორც შამპანური შამპანურიდან. ფიზიკის ასეთი სუპერპოზიცია უწოდებენ ინფარერენტს, ქმნის სინათლის ტალღას, რომელიც ახსენებს "მთების" თავდაპირველ თანმიმდევრობას და "დოლინს". ფიზიკის ექსპერიმენტის დროს, ცეზიუმის ატომი ერთ-ერთ ამ "ხეობაში" დატვირთული იყო და შემდეგ შუამდგომლობით მსუბუქი სინათლის ტალღა გამოიწვია, რომელიც "ველი" პოზიციაზე იძულებით გადაადგილდებოდა.
ელექტრომაგნიტური ტალღის დგომა არის პერიოდული ცვლილება ინციდენტის ჩარევის შედეგად გამოწვეულ გამრავლების მიმართულებით გამოწვეულ ელექტრო და მაგნიტური ველების ამპლიტაში და აისახება ტალღების.
ის ფაქტი, რომ მიკრომეტრიაში არის სიჩქარის ლიმიტი, თეორიულად აჩვენა 60 წლის წინ ორი საბჭოთა ფიზიკოსის მიერ ლეონიდ მანდელასტამი და იგორ ტამი. მათ აჩვენა, რომ კვანტური ოპერაციების მაქსიმალური სიჩქარე დამოკიდებულია ენერგეტიკულ გაურკვევლობაზე, ანუ, თუ როგორ "თავისუფალი" მანიპულირებული ნაწილაკი მისი შესაძლო ენერგეტიკის ქვეყნებთან დაკავშირებით: უფრო ენერგეტიკული თავისუფლება, რაც უფრო სწრაფია. მაგალითად, Cesium Atom- ის ტრანსპორტირების შემთხვევაში, "ველი", რომელშიც ატომის ფსკერზე მეტია, ვიდრე "ხეობაში" კვანტური ქვეყნების ენერგია და საბოლოო ჯამში უფრო სწრაფად ატომური შეიძლება გადავიდეს.
მსგავსი რამ შეიძლება იხილოთ ყურადღებით უყუროთ მიმტანს რესტორანში: თუ სათვალე ნახევარი (სტუმრის მოთხოვნით), შემდეგ შამპანური შემცირების შანსები, მიუხედავად იმისა, რომ მიმტანი, რომელთანაც მიმტანი გამოირჩევა სასმელზე. მიუხედავად ამისა, ცალკე ნაწილაკების ენერგეტიკული თავისუფლება შეუძლებელია. "ჩვენ არ შეგვიძლია ჩვენი" ველი "უსასრულოდ ღრმა, რადგან ეს ძალიან ბევრ ენერგიას მოითხოვს," კვლევის ავტორები წერენ.
ყოველთვის უნდა იცოდეს ფიზიკისა და მაღალი ტექნოლოგიების სფეროში უახლესი სამეცნიერო აღმოჩენები, გამოწერა ჩვენი საინფორმაციო არხი Telegram- ში!
მეცნიერების ახალი შედეგები
Mandelshtam და TAMM- ის მიერ შემოთავაზებული სიჩქარის ლიმიტი ფუნდამენტურია. თუმცა, შესაძლებელია გარკვეული გარემოებების გათვალისწინებით, კერძოდ, სისტემებში მხოლოდ ორი შესაძლო კვანტური სახელმწიფოებით. კვლევის შემთხვევაში, მაგალითად, ეს მოხდა, როდესაც გამგზავრების წერტილი და დანიშნულება ერთმანეთთან ძალიან ახლოს იყო. "დედის atom atom- ის ტალღები ორივე ადგილას ერთმანეთს უჭერენ მხარს, ხოლო ატომი შეიძლება პირდაპირ დანიშნულ ადგილას მიეწოდოს, ანუ ყოველ შუალედური გაჩერების გარეშე. ეს სერია "Star Path" - ის teleportation გამოიყურება, - განაცხადა კვლევის ავტორები Physo.org- ის მიერ.
და მაინც, სიტუაციის ცვლილებები, როდესაც გამგზავრების წერტილს შორის მანძილი და დანიშნულება იზრდება რამდენიმე ათეული ტალღის ღირებულებით, როგორც ბონის უნივერსიტეტის მკვლევარების ექსპერიმენტში. ასეთი დისტანციებზე, პირდაპირი teleportation შეუძლებელია. დანიშნულების ადგილის მისაღწევად, ნაწილაკმა უნდა გაიაროს რიგი შუალედური დისტანცია: და აქ არის ორი დონის ვითარება მრავალ დონეზე.
ასევე წაიკითხეთ: შეგიძლიათ კვანტური მექანიკოსი ახსენით სივრცეში დროის არსებობის შესახებ?
კვლევის შედეგებმა აჩვენა, რომ ქვედა სისწრაფე ლიმიტი ასეთ პროცესებს ვრცელდება, ვიდრე საბჭოთა მეცნიერები გამოვლინდნენ: განისაზღვრება არა მხოლოდ ენერგეტიკის გაურკვევლობა, არამედ შუალედური ქვეყნების რაოდენობაც. ზემოაღნიშნულიდან გამომდინარე, ახალი კვლევა აუმჯობესებს კომპლექსური კვანტური პროცესებისა და შეზღუდვების თეორიულ გაგებას.
ატომები და კვანტური კომპიუტერები
ფიზიკის მიხედვით, მიღებული შედეგები გამოიყენება კვანტური კომპიუტერების სფეროში. ყველა იმიტომ, რომ ექსპერიმენტი განხორციელდა ატომის გადაცემასთან, და ასეთი პროცესები კვანტური კომპიუტერიდან ხდება. როდესაც კვანტური ბიტი ხორციელდება ატომების მიერ, ისინი უნდა გადაეცეს ერთი პროცესორიდან მეორეზე. ეს არის ზუსტად ის პროცესი, რომელიც ძალიან სწრაფად უნდა გაკეთდეს, წინააღმდეგ შემთხვევაში ყველა მისი კავშირი გაქრება. მადლობა კვანტური სიჩქარის ლიმიტი, ახლა შესაძლებელია ზუსტად პროგნოზირება, რა სიჩქარე თეორიულად შესაძლებელია.
თუმცა კვანტური კომპიუტერებისთვის მიღებული შედეგები არ ნიშნავს იმას, რომ გამოთვლითი სიჩქარის ლიმიტი არ ნიშნავს. ის ფაქტი, რომ კვანტური კომპიუტერი შეიძლება სწრაფად გამოვთვალოთ, პირველ რიგში, დაკავშირებულია ხანგრძლივობასთან, არამედ, არამედ ოპერაციების რაოდენობასთან. Quantum კომპიუტერი შეასრულოს კონკრეტული ამოცანა მოითხოვს გაცილებით ნაკლებად ოპერაციებს, ვიდრე ჩვეულებრივი კომპიუტერი. გაანგარიშება კვანტური კომპიუტერის გამოყენებით მსგავსია ლაბირინთის მოძიება ყველა შესაძლო ბილიკის თანმიმდევრულად შემოწმების გარეშე. ეს არის, რომ აჩქარებაა: თქვენ მხოლოდ უნდა გააგზავნოთ კვანტური კომპიუტერი ლაბირინთის მეშვეობით ერთხელ, ხოლო კლასიკური კომპიუტერი თქვენ უნდა ვეცადოთ out ძალიან დიდი რაოდენობით პარამეტრები ერთი.
საინტერესო იქნება თქვენთვის: კვანტური კომპიუტერი ჩინეთში შეიქმნა, რომელიც 200 წამის ყველაზე რთულ ამოცანას გადაწყდა
ანდრეას ალბერტის შესწავლის წამყვან ავტორის განცხადებით, კვანტური კომპიუტერის გამოთვლითი ძალაუფლების ამ თვალსაზრისით შედეგები არ არსებობს. მაგრამ კვანტური სიჩქარის ლიმიტი საინტერესოა კიდევ ერთი მიზეზის გამო - აღმოჩენილი ლიმიტი გვიჩვენებს, რომ შესაძლებელია მნიშვნელოვნად უფრო დიდი რაოდენობის ოპერაციების შესრულება, ვიდრე ადრე ფიქრობდა.