క్వాంటం ప్రపంచంలో ఉన్న స్పీడ్ పరిమితులు

Anonim

క్వాంటం సిద్ధాంతం సరైనది అయితే, అటువంటి క్వాంటం కణాల నుండి అణువుల వరకు, మీరు చాలా విచిత్రమైన ప్రవర్తనను ఆశిస్తారో. కానీ గందరగోళం ఉన్నప్పటికీ, వారు క్వాంటం ఫిజిక్స్ అనిపించవచ్చు, చిన్న కణాల ఈ అద్భుతమైన ప్రపంచంలో వారి సొంత చట్టాలు ఉన్నాయి. ఇటీవలే, బనోన్ విశ్వవిద్యాలయం నుండి శాస్త్రవేత్తల బృందం క్వాంటం వరల్డ్ లో - సంక్లిష్ట పరిమితుల స్థాయిలో - వేగ పరిమితి చెల్లుతుంది. అణువులు, చిన్న అనాలోచిత కణాలు ఉండటం, కొన్ని సందర్భాల్లో ఒక గాజు లో ఛాంపాగ్నే బుడగలు ప్రతిబింబిస్తాయి. మీరు వాటిని పదార్థాల తరంగాలను వర్ణించవచ్చు, కానీ వారి ప్రవర్తన మరింత బిలియర్డ్స్ బంతిని పోలి ఉంటుంది మరియు ద్రవ కాదు. ఒక స్థలం నుండి మరొక స్థలాన్ని అణువును తరలించడానికి చాలా త్వరగా ఆలోచనను గుర్తుకు తెచ్చే ప్రతి ఒక్కటి పట్టికలు. కానీ కూడా ఈ సందర్భంలో, ప్రయోగం ఒక నిర్దిష్ట వేగ పరిమితి ఎదుర్కొంటుంది - అసాధ్యం ఇది మించి ఒక పరిమితి. ఈ అధ్యయనం సమయంలో పొందిన ఫలితాలు క్వాంటం కంప్యూటర్స్ ఆపరేషన్ కోసం ముఖ్యమైనవి, మరియు ఈ ప్రాంతం, ఒక ప్రియమైన రీడర్ బహుశా తెలుసు, ఇటీవలి సంవత్సరాలలో చురుకుగా అభివృద్ధి చెందుతోంది.

క్వాంటం ప్రపంచంలో ఉన్న స్పీడ్ పరిమితులు 12362_1
క్వాంటం ఫిజిక్స్ కుట్ర, ఇది కొన్ని రహస్య ఆధారంగా ఉంటుంది.

సీసియం అణువు యొక్క ఉదాహరణపై వేగ పరిమితి

భౌతిక సమీక్ష X లో ప్రచురించిన అధ్యయనం, భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు క్లిష్టమైన క్వాంటం కార్యకలాపాల సమయంలో వేగ పరిమితిని ప్రయోగాత్మకంగా నిరూపించగలిగారు. పని సమయంలో, బాన్ విశ్వవిద్యాలయం నుండి శాస్త్రవేత్తలు, అలాగే మసాచుసెట్స్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నాలజీ (MIT), జులిహా రీసెర్చ్ సెంటర్, హాంబర్గ్ విశ్వవిద్యాలయాలు, కొలోన్ మరియు పాడువా నుండి భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఎక్కడ పరిమితం చేయాలో కనుగొన్నారు.

ఈ కోసం, శాస్త్రీయ పని రచయితలు సీసియం అణువు పట్టింది మరియు ప్రతి ఇతర వ్యతిరేకంగా ప్రతి ఇతర న పరిపూర్ణ రెండు లేజర్ కిరణాలు పంపిన. ఈ అధ్యయనం యొక్క ఉద్దేశ్యం సిసియం అణువు యొక్క డెలివరీను గరిష్టంగా గరిష్ట స్థాయికి చేరుకోవడమే, ఇది గాజు నుండి షాంపైన్ యొక్క డ్రాప్ గా నియమించబడిన "లోయ" నుండి "వాలీ" నుండి "వస్తాయి" కాదు. భౌతికశాస్త్రం యొక్క అణిచివేతకు ఒక స్వర్దాభాగం అంటారు, ఇది ఒక నిలబడి కాంతి వేవ్ను సృష్టిస్తుంది, ఇది ప్రారంభంలో "పర్వతాలు" మరియు "డోలిన్" యొక్క ప్రారంభంలో స్థిరంగా గుర్తుచేస్తుంది. భౌతిక ప్రయోగం సమయంలో, సీసియం అణువు ఈ "లోయలు" లో ఒకటిగా లోడ్ చేయబడింది, ఆపై "లోయ" స్థానాన్ని స్థానభ్రంశం చేసిన కదలికలో నిలబడి కాంతి వేవ్ దారితీసింది.

విద్యుదయస్కాంత వేవ్ అనేది సంఘటన యొక్క జోక్యం మరియు ప్రతిబింబిస్తుంది తరంగాల ద్వారా ప్రచారం యొక్క దిశలో విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత క్షేత్రాల విస్తరణలో ఒక కాలానుగుణ మార్పు.

క్వాంటం ప్రపంచంలో ఉన్న స్పీడ్ పరిమితులు 12362_2
Manolo నది లామ్ (ఎడమ) మరియు శాస్త్రీయ పని యొక్క ప్రధాన రచయిత డాక్టర్ ఆండ్రియా అల్బెర్టీ (కుడి) యొక్క అధ్యయనం రచయిత ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఇన్స్టిట్యూట్ నుండి బాన్ యొక్క. విశ్వవిద్యాలయ.

మైక్రోమీటర్లో ఒక వేగ పరిమితి ఉంది, సిద్ధాంతపరంగా 60 సంవత్సరాల క్రితం రెండు సోవియట్ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు లియోనిడ్ మండెల్స్టామ్ మరియు ఇగోర్ తొక్కతో నిరూపించబడింది. క్వాంటం కార్యకలాపాలలో గరిష్ట వేగం శక్తి అనిశ్చితిపై ఆధారపడి ఉంటుంది, అనగా "ఉచిత" దాని సాధ్యమైన శక్తి రాష్ట్రాలకు సంబంధించి ఒక మోసపూరిత కణం: మరింత శక్తి స్వేచ్ఛ, ఇది వేగంగా ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, సీసియం అణువు యొక్క రవాణా విషయంలో, "లోయ" లోతైన "లోయ" లోతుగా ఉంటుంది, దీనిలో అణువు "లోయ" లో క్వాంటం రాష్ట్రాల శక్తిని మరింత పంపిణీ చేసింది, అంతిమంగా అణువును తరలించవచ్చు.

ఇలాంటిదే రెస్టారెంట్లో వెయిటర్ను జాగ్రత్తగా చూడవచ్చు: ఇది అద్దాలు సగం (అతిథి యొక్క అభ్యర్థనలో) నింపుతుంటే, వెయిటర్ పానీయంను వేరుచేసే వేగంతో, ఛాంపాగ్నే తగ్గుదలని షెడ్ చేయడానికి అవకాశాలు. అయినప్పటికీ, ఒక ప్రత్యేక కణ శక్తి స్వేచ్ఛ తీసుకోవడం అసాధ్యం మరియు విస్తరించడం అసాధ్యం. "మేము మా" లోయ "అనంతమైన లోతైన చేయలేము, ఎందుకంటే ఇది చాలా శక్తి అవసరం," అధ్యయనం యొక్క రచయితలు రాయడం.

భౌతిక మరియు అధిక సాంకేతికతల రంగంలో తాజా శాస్త్రీయ ఆవిష్కరణల గురించి ఎల్లప్పుడూ తెలుసుకోవడానికి, టెలిగ్రామ్లో మా వార్తా ఛానల్లో సబ్స్క్రయిబ్ చేయండి!

విజ్ఞాన శాస్త్రం కోసం కొత్త ఫలితాలు

Mandelshtam మరియు Tamm ప్రతిపాదించిన వేగ పరిమితి ప్రాథమికంగా ఉంటుంది. అయితే, కొన్ని పరిస్థితులలో, రెండు సాధ్యమయ్యే క్వాంటం రాష్ట్రాలతో మాత్రమే ఇది కొన్ని పరిస్థితులలో సాధించగలదు. ఒక అధ్యయనం విషయంలో, ఉదాహరణకు, నిష్క్రమణ మరియు గమ్యం యొక్క పాయింట్ ప్రతి ఇతర దగ్గరగా ఉన్నప్పుడు ఇది జరిగింది. "అప్పుడు ఇద్దరు ప్రదేశాలలో తల్లి పదార్థం అణువు యొక్క తరంగాలు ఒకదానికొకటి తూర్పుమయ్యాయి, మరియు అణువు ఒక సమయంలో గమ్యస్థానానికి నేరుగా పంపిణీ చేయబడుతుంది, అనగా ఏ ఇంటర్మీడియట్ స్టాప్ల లేకుండా. ఇది "స్టార్ మార్గం," సిరీస్లో టెలిపోర్టేషన్ వలె కనిపిస్తోంది - ప్రచురణ ద్వారా అధ్యయనం రచయితలు చెప్పారు.

మరియు ఇంకా, నిష్క్రమణ పాయింట్ మరియు గమ్యం మధ్య దూరం అనేక డజను వేవ్ విలువలు పెరుగుతుంది ఉన్నప్పుడు, బోనన్ విశ్వవిద్యాలయం నుండి పరిశోధకులు ప్రయోగం వంటి. అటువంటి దూరంలో, ప్రత్యక్ష టెలిపోర్టేషన్ అసాధ్యం. ఒక గమ్యాన్ని సాధించడానికి బదులుగా టెలిపోర్టేషన్ను సాధించటానికి బదులుగా, ఒక కణాల సంఖ్యను తప్పనిసరిగా పాస్ చేయాలి: మరియు ఇది రెండు స్థాయిల పరిస్థితి బహుళ-స్థాయికి వెళుతుంది.

కూడా చదవండి: ఒక క్వాంటం మెకానిక్ స్పేస్ సమయం ఉనికిని వివరిస్తుంది?

క్వాంటం ప్రపంచంలో ఉన్న స్పీడ్ పరిమితులు 12362_3
అణువుల ప్రపంచంలో, వారి స్వంత చట్టాలు, తరచుగా మూడవ పార్టీ పరిశీలకునికి అపారమయిన మరియు కనిపించనివి.

ఈ అధ్యయనం యొక్క ఫలితాలు సోవియట్ శాస్త్రవేత్తల కంటే ఇటువంటి ప్రక్రియలకు తక్కువ వేగ పరిమితి వర్తిస్తాయి: ఇది శక్తి యొక్క అనిశ్చితి ద్వారా మాత్రమే కాకుండా, ఇంటర్మీడియట్ రాష్ట్రాల సంఖ్య కూడా నిర్ణయించబడుతుంది. పైన పేర్కొన్న అన్ని ఒక కొత్త అధ్యయనం క్లిష్టమైన క్వాంటం ప్రక్రియలు మరియు పరిమితుల యొక్క సైద్ధాంతిక అవగాహన మెరుగుపరుస్తుంది అర్థం.

అణువులు మరియు క్వాంటం కంప్యూటర్స్

ఫిజిక్స్ ప్రకారం, పొందిన ఫలితాలు క్వాంటం కంప్యూటర్ల రంగంలో వర్తిస్తాయి. అన్ని ప్రయోగం ఒక అణువు యొక్క బదిలీ అంకితం ఎందుకంటే, మరియు అటువంటి ప్రక్రియలు క్వాంటం కంప్యూటర్లో జరుగుతాయి. క్వాంటం బిట్స్ అణువులచే అమలు చేయబడినప్పుడు, వారు ఒక ప్రాసెసర్ ప్రాంతం నుండి మరొకదానికి బదిలీ చేయాలి. ఈ ఖచ్చితంగా చాలా త్వరగా చేయవలసిన అవసరం, లేకపోతే తన అనుసంధానం కనిపించదు. క్వాంటం వేగం పరిమితికి ధన్యవాదాలు, ఇది ఖచ్చితంగా ఏ వేగం సిద్ధాంతపరంగా సాధ్యమైనదిగా అంచనా వేయడం సాధ్యమే.

క్వాంటం ప్రపంచంలో ఉన్న స్పీడ్ పరిమితులు 12362_4
కనుక ఇది 50-క్యూబిక్ క్వాంటం కంప్యూటర్ IBM వలె కనిపిస్తుంది.

అయితే క్వాంటం కంప్యూటర్ల కోసం, పొందిన ఫలితాలు కంప్యూటింగ్ వేగం యొక్క పరిమితిని కాదు. ఒక క్వాంటం కంప్యూటర్ చాలా త్వరగా లెక్కించగలదు, ప్రధానంగా ఒక వ్యవధిలో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది, కానీ కార్యకలాపాల సంఖ్యతో. ఒక నిర్దిష్ట పని నిర్వహించడానికి క్వాంటం కంప్యూటర్ సాధారణ కంప్యూటర్ కంటే తక్కువ కార్యకలాపాలు అవసరం. ఒక క్వాంటం కంప్యూటర్ను ఉపయోగించి గణనను అన్ని మార్గాలను తనిఖీ చేయవలసిన అవసరం లేకుండా లాబ్రింత్ను కనుగొనడం పోలి ఉంటుంది. ఇది త్వరణం: మీరు ఒకసారి ఒకసారి ఒక చిక్కైన ద్వారా ఒక క్వాంటం కంప్యూటర్ పంపాలి, ఒకసారి ఒక క్లాసిక్ కంప్యూటర్ తో మీరు ఒక పెద్ద సంఖ్యలో ఒక పెద్ద సంఖ్యలో ప్రయత్నించండి అవసరం.

ఇది మీ కోసం ఆసక్తికరమైన ఉంటుంది: ఒక క్వాంటం కంప్యూటర్ చైనాలో సృష్టించబడింది, ఇది 200 సెకన్ల కోసం చాలా కష్టమైన పనిని పరిష్కరించింది

ఆండ్రియా అల్బెర్టి అధ్యయనం యొక్క ప్రముఖ రచయిత ప్రకారం, ఒక క్వాంటం కంప్యూటర్ యొక్క కంప్యూటింగ్ శక్తి కోసం ఈ భావనలో ఎటువంటి పరిణామాలు లేవు. కానీ క్వాంటం వేగం పరిమితి మరొక కారణం కోసం ఆసక్తికరమైనది - కనుగొనబడిన పరిమితి గతంలో ఆలోచన కంటే గణనీయంగా పెద్ద సంఖ్యలో కార్యకలాపాలను నిర్వహించడం సాధ్యమస్తుందని చూపిస్తుంది.

ఇంకా చదవండి