Batesan laju kapanggih dina dunya kuantum

Anonim

Upami téori kuantum leres, maka ti partikel kuantum sapertos atom, anjeun tiasa ngarepkeun paripolah anu anéh. Tapi sanaos sia-hawan, aranjeunna sigana kaleuleuwihan fisika kualum, dina dunya ieu partikel leutik aya aya hukumna sorangan. Anyar, tim ilmuwan ti Universitas Bonn dibaca pikeun ngabuktikeun yén dina daérah kuantum - dina tingkat operasi konstruksium - wates kacepetan sacara sah. Atom-atom, janten partikel anu teu pati teu patijahat, dina sababaraha waé nyarup gelembung jampagne dina kaca. Anjeun tiasa ngajelaskeun aranjeunna salaku ombak masalah, tapi kalakuanna langkung mirip bola anu bilar sareng henteu cair. Masing-masing saha anu bakal nyanggupkeun pamanggih gancang pisan pikeun mindahkeun atom tina hiji tempat ka tempat anu sanés, kedah meta sareng pengetahuan sareng kaahlian salaku palayan. Daptar. Tapi bahkan dina hal ieu, ékspérimén bakal nyanghareupan wates gancang anu tangtu - watesan kanggo ngaleupaskeun anu mustahil. Hasil anu diala salami diajar penting pikeun operasi komputer kuiga, sareng daérah ieu, sakumaha anu maca Wéb Utun tiasa terang, nembé aktip dina taun-taun ayeuna.

Batesan laju kapanggih dina dunya kuantum 12362_1
Harisan fisika kuantrum, sakumaha anu dumasar kana sababaraha rahasia.

Wates kacepetan dina conto atom cesium

Panaliti diterbitkeun dina ulasan ngeunaan majalah fisik X, fisiis dipoket kana éksimenkeun ayana wates tempatan salami operasi kuantum khusus. Dina padamelan pagawéan, élmuwan ti Universitas Bonn, ogé matsicis ti obrolan téknologi (MIT), Pankne Pharues, Nuju ka wates.

Kanggo ieu, panulis damel ilmiah pikeun atom Cenyher sareng ngintes dua balok laser anu sampurna dina unggal anu sanés. Tujuan diajar éta pikeun maksimalkeun pangiriman bujur ka assion ka tempat anu leres dina cara anu leres kieu henteu "murag" ti Asley anu ditunjuk "salaku lungsur jampagne tina kaca. Superingan Fisik Saksinan disebut infundper, éta nyiptakeun gelombang cahaya, anu ngingetkeun mimitina urutan "bagéan awal" sareng "Dolin". Dina kursus ékspérimén finishase, atom kaonghoriace dieusian kana salah sahiji "lebar na", teras angkat gelombang hampang-ku, anu ngaronjatkeun posisi "Salat".

Najisan éléktromagnétic mangrupikeun parobihan périodik dina kadungan ampuran listrik sareng médan magnét sareng magnét di arah arah panyebaran disababkeun ku gangguan kajadian sareng gombil.

Batesan laju kapanggih dina dunya kuantum 12362_2
Panulis diajar tina Domba Manolo Rive (kénca) sareng Menengah Para kerja ilmiah Dr. Andrea Alberti (leres) tina lembaga fisika anu diterapkeun ku Universitas Bonn. Universitas.

Kanyataan yén dina micrometer aya wates laju, ieu tehetical nunjukkeun langkung ti 60 taun katukang ku dua faviciistik dua fisika Soviét Leonstam sareng Igor. Aranjeunna nunjukkeun yén laju maksimum dina operasi Kadua gumantung kana énergi anu ditilikal, nyaéta, kumaha "gratis" kabebihan énergi, éta gancang. Salaku conto, dina kasus transportasi atom aspologis, teorowongan "gunung", teu aya atom ragrag, langkung sumebar sacara énergi ", sareng pamustunganana tiasa gerak., Sareng pamribroduksiéh tiasa dileupaskeun.

Hiji hal anu sami tiasa katingali sacara saksama ningali palayan di réstoran: Upami ngeusi gelas satengah (dina pamundut tamu), maka kasempetan ka pangeritor, sanajan laju. Nanging, kabébasan énergi partikel anu misah musflal pikeun nyandak sareng ngagedékeun. "Kami teu tiasa ngadamel" Valley "sacara tinggi jero, kusabab éta peryogi teuing tanaga," pangarang panulis.

Pikeun sadar kana pamanggihan alformift panganyarna di bidang fisika sareng téknologi tinggi, langganan dina saluran warta kami di telcram!

Hasil anyar pikeun élmu

Wates laju diusulkeun ku Mandelshtam sareng Tamm mangrupikeun dasarna. Tapi, mungkinna pikeun diangkeun deui dina kaayaan kaayaan anu saé, anggang dina sistem ngan ukur sareng dua nagara kuantum. Dina hal pangajaran, contona, kajantenan nalika titik miang sareng tujuan anu caket pisan. "Teras gelombang masalah indung ti tempat anu superimut sakedik, sareng atom ieu tiasa dikirimkeun langsung ka tujuan anu sakaligus ka tempat na, tanpa aya tungtung panengah. Éta katingalina siga Teleportasi dina séri "jalur séri," - saur panulis studi ku Pilker.

Tata sareng santarga robahna langkung jarak antara tujuan miart sareng tujuan anu kalebet kana sababaraha belasan ménu lintang perkantahan bravers. Dina kabeungharan sapertos ieu, teleportasi langsung mustahil. Gantina Teleportasi pikeun ngahontal tujuan, partikel kedah ngamén sajumlah jarak panengah: sareng éta aya di dieu yén di dieu yén di dieu yén di dieu yén di dieuantna yén éta kaayaan dua tingkat kana tingkat multi-tingkat.

Baca ogé: Bisa mékanika kuantum ngajelaskeun ayana rohangan-waktos?

Batesan laju kapanggih dina dunya kuantum 12362_3
Di dunya atom, aya undang-undang korbanna, sering teu kabisa sareng henteu katéposkeun kana panah panah katilu.

Hasil studi némbongkeun yén wates speed handap dilarapkeun ka prosés sapertos ti nu élmuwan Soviét anu dicirikeun: eta ditangtukeun teu ukur ku kateupastian tanaga, tapi ogé jumlah nagara panengah. Sadaya di luhur hartosna hiji diajar anu anyar ningkatkeun pamahaman teoretikal tina prosés sudutal kompleks sareng jantung.

Atom jeung komputer kuantum

Nardiika, hasil anu ditampangkeun disangka di lapuk komputer ku ku kuantar. SEMUB Kusabab ékstruktur dilaksanakeun nyaéta bakul deui pikeun nransfer hiji atom, sareng prosés kitu lumangsung dina ngagunakeun komputer kuantum. Nalika bit sah dicentos ku atom, aranjeunna kedah dialihkeun tina hiji prosésor sejenna. Ieu persis prosés anu peryogi dilakukeun gancang pisan, sabalikna sadaya pambuctinana bakal sirang. Hatur nuhun kana batas kacepatan kuantum, sacara umum, bulanna tiasa mastikeun pisan ngadegkeun naon siap ari teoritis.

Batesan laju kapanggih dina dunya kuantum 12362_4
Janten sigana mah komputer kuantit 50-CBM.

Pikeun komputer ku cara, kitu, hasil anu diala henteu hartosna watesan kacepetan komputasi. Kanyataan yén komputer kuantum tiasa berkusina pisan pisan, utamana hubungan sareng durasi sapertos kitu, tapi rada sareng jumlah operasi. Komputer kuantum pikeun ngalakukeun tugas khusus butuh anu langkung seueur operasi tibatan komputer biasa. Itungan nganggo komputer kuantum mirip sareng mendakan labyrinth tanpa kedah dibahas sababaraha jalur anu mungkin. Ieu aya ieu diantara nyiptakeun mangrupikeun: anjeun ngan ukur kedah ngirim komputer kuantum ngaliwatan labyrinth sakali sakali sakali sakali, bari sareng komputer klasik anu anjeun kedah nyobian sajumlah hiji.

Éta bakal pikaresepeun pikeun anjeun: Komputer kuantum parantos didamel di Cina, anu direngsekeun tugas anu paling hese pikeun 200 detik

Numutkeun panulis ngarujuk ngeunaan Pamula-pantuah ti Andle Albilti, teu aya akibat dina akal pikeun akal kuitung kuantum komputer. Tapi watesan generanti kualun pikaresepeun pikeun alesan sanés - wates anu ditingali nunjukkeun yén mungkin ngalakukeun nomer langkung ageung ti anu langkung ageung.

Maca deui