גיכקייַט לימאַץ געפֿונען אין די קוואַנטום וועלט

Anonim

אויב די קוואַנטום טעאָריע איז ריכטיק, פֿון אַזאַ קוואַנטום פּאַרטיקאַלז ווי אַטאָמס, איר קענען דערוואַרטן אַ זייער מאָדנע נאַטור. אָבער טראָץ כאַאָס, זיי קען ויסקומען קוואַנטום פיזיק, אין דעם אַמייזינג וועלט פון קליינטשיק פּאַרטיקאַלז עס זענען זייער אייגענע געזעצן. לעצטנס, די מאַנשאַפֿט פון סייאַנטיס פון די אוניווערסיטעט פון Bonn געראטן צו באַווייַזן אַז אין די קוואַנטום וועלט - אין דער מדרגה פון קאָמפּלעקס קוואַנטום אַפּעריישאַנז - די גיכקייַט שיעור איז גילטיק. אַטאָמס, זייַענדיק קליין ינדיוויסאַבאַל פּאַרטיקאַלז, אין עטלעכע זינען ריזעמבאַל באַבאַלז פון שאַמפּאַניער אין אַ גלאז. איר קענען באַשרייַבן זיי ווי כוואליעס פון ענין, אָבער זייער נאַטור איז מער ריזעמבאַלז ביי אַ ביליערד פּילקע און נישט פליסיק. יעדער יינער וואָס וועט קומען צו מיינונג די געדאַנק זייער געשווינד צו מאַך די אַטאָם פון איין אָרט צו די אנדערע, זאָל האַנדלען מיט וויסן און סקילז ווי אַ יקספּיריאַנסט קעלנער אויף אַ באַנקעט - ניט אַ ופדיינג פון שעדינג פון אַ טימל טישן. אָבער אפילו אין דעם פאַל, די יקספּעראַמענטער וועט פּנים אַ זיכער גיכקייַט לימיט - אַ שיעור צו יקסיד וואָס איז אוממעגלעך. די רעזולטאַטן באקומען בעשאַס די לערנען זענען וויכטיק פֿאַר די אָפּעראַציע פון ​​קוואַנטום קאָמפּיוטערס, און דעם שטח, ווי אַ ליב לייענער מיסטאָמע ווייסט, האט שוין אַקטיוולי דעוועלאָפּינג אין די לעצטע יאָרן.

גיכקייַט לימאַץ געפֿונען אין די קוואַנטום וועלט 12362_1
קוואַנטום פיזיק ינטריגז, ווי עס איז באזירט אויף עטלעכע סוד.

גיכקייַט שיעור אויף דער בייַשפּיל פון די סיזאַם אַטאָם

די לערנען פֿאַרעפֿנטלעכט אין די זשורנאַל גשמיות איבערבליק x, פיזיסיס געראטן צו עקספּערימענטאַלי באַווייַזן די עקזיסטענץ פון אַ גיכקייַט לימיט בעשאַס קאָמפּלעקס קוואַנטום אַפּעריישאַנז. אין די לויף פון די אַרבעט, סייאַנטיס פון די אוניווערסיטעט פון באָוון, ווי געזונט ווי פיזיקיס פון די מאַססאַטשוסעטץ פון טעכנאָלאָגיע (מיט) פון טעכנאָלאָגיע (מיט), דזשוליהאַ פאָרשונג צענטער, האַמבורג אוניווערסיטעטן, קעלן און פּאַדואַ, געפונען זיך ווו צו באַגרענעצן.

פֿאַר דעם, די מחברים פון וויסנשאפטלעכע אַרבעט גענומען די סעסיום אַטאָם און געשיקט צוויי לאַזער בימז שליימעסדיק אויף יעדער אנדערע קעגן יעדער אנדערע. דער ציל פון דעם לערנען איז געווען צו מאַקסאַמייז די עקספּרעס פון די סיזאַם אַטאָם צו די רעכט אָרט אין אַזאַ אַ וועג אַז די אַטאָם טוט נישט "פאַלן" פון די דעזיגנייטיד "וואַלי" ווי אַ קאַפּ פון שאַמפּאַניער פון די גלאז. אַזאַ אַ סופּערפּאָסיטיאָן פון פיזיק איז גערופן אַ ינפאַריאַנסעס, עס קריייץ אַ שטייענדיק ליכט כוואַליע, וואָס דערמאנט די טכילעס ימווואַבאַל סיקוואַנס פון "בערג" און "דאָלין". אין דעם גאַנג פון די פיזיק עקספּערימענט, די קאָריאַם אַטאָם איז לאָודיד אין איינער פון די "וואַליז", און דאַן געפירט די שטייענדיק ליכט כוואַליע אין באַוועגונג, וואָס דיספּלייסט די "וואַלי" שטעלע.

שטייענדיק ילעקטראָומאַגנעטיק כוואַליע איז אַ פּעריאָדיש ענדערונג אין די אַמפּליטוד פון די עלעקטריק און מאַגנעטיק פעלדער צוזאמען די ריכטונג פון פּראַפּאַגיישאַן געפֿירט דורך די ינטערפיראַנס פון דעם אינצידענט און שפיגלט כוואליעס.

גיכקייַט לימאַץ געפֿונען אין די קוואַנטום וועלט 12362_2
מחבר פון דער לערנען פון מאַנאָלאָ טייך Lam (לינקס) און פירן מחבר פון די וויסנשאפטלעכע אַרבעט ד"ר אנדרעאַ אַלבערטי (רעכט) פון דעם אינסטיטוט פון אַפּלייז פיזיק פון די אוניווערסיטעט פון הון. אוניווערסיטעט.

דער פאַקט אַז אין די מיקראָמעטער עס איז אַ גיכקייַט לימיט, איז געווען טעאָרעטיש דעמאַנסטרייטיד איבער 60 יאר צוריק ביי צוויי סאָוויעט פיזיקיס ל leonid mandelstam און יגאָר טאַם. זיי געוויזן אַז די מאַקסימום גיכקייַט אין קוואַנטום אָפּעראַטיאָנס דעפּענדס אויף ענערגיע אַנסערטאַנטי, דאָס איז, ווי "פריי" אַ מאַניפּיאַלייטיד פּאַרטאַקאַל אין באַציונג צו זיין מעגלעך ענערגיע שטאַטן: די מער ענערגיע פרייהייט, עס איז פאַסטער. למשל, אין דעם פאַל פון טראַנספּערטיישאַן פון די סיזאַם אַטאָם, די דיפּער די "טאָל", אין וואָס די אַטאָם פאלס, די מער פונאנדערגעטיילט די ענערגיע פון ​​קוואַנטום שטאַטן אין די "טאָל", און לעסאָף די פאַסטער די אַטאָם קענען זיין אריבערגעפארן.

עפּעס ענלעך קענען ווערן געזען קערפאַלי וואַטשינג דער קעלנער אין דעם רעסטאָראַן: אויב עס זאַט די ברילן האַלב (אין דער בערז פון די גאַסט), און טשאַנסאַז צו אָפּדאַך די גיכקייַט מיט וואָס דער קעלנער דיסטינגגווישיז די טרינקען. דאך, די ענערגיע פרייהייט פון אַ באַזונדער פּאַרטאַקאַל איז אוממעגלעך צו נעמען און פאַרגרעסערן. "מיר קענען נישט מאַכן אונדזער" וואַלי "ינפאַנאַטלי טיף, ווייַל עס ריקווייערז צו פיל ענערגיע," די מחברים פון דעם לערנען שרייַבן.

צו שטענדיק זיין אַווער פון די לעצט וויסנשאפטלעכע דיסקאַוועריז אין די פעלד פון פיזיק און הויך טעקנאַלאַדזשיז, אַבאָנירן צו אונדזער נייַעס קאַנאַל אין טעלעגראַם!

נייַ רעזולטאַטן פֿאַר וויסנשאַפֿט

די פארגעלייגט גיכקייַט פון מאַנדעלשאַם גיכקייַט און טאַם איז פונדאַמענטאַל. אָבער, עס איז מעגלעך צו דערגרייכן עס אונטער זיכער צושטאנדן, ניימלי אין סיסטעמען בלויז מיט צוויי מעגלעך קוואַנטום שטאַטן. אין דעם פאַל פון אַ לערנען, למשל, עס געטראפן ווען די פונט פון אָפּפאָר און דעסטיניישאַן זענען גאָר נאָענט צו יעדער אנדערער. "דעמאלט די כוואליעס פון די מוטער ס 'ענין אין ביידע ערטער זענען סופּעראַמפּאָוזד אויף יעדער אנדערער, ​​און די אַטאָם קענען זיין איבערגעגעבן גלייַך צו די דעסטיניישאַן אין דער צייט, דאָס איז אָן ינטערמידייט סטאַפּס. עס קוקט ווי טעלעפּאָרטאַטיאָן אין די סעריע "שטערן דרך," - האט די מחברים פון דעם לערנען דורך די ויסגאַבע זוך.

און נאָך, די סיטואַציע ענדערונגען ווען די ווייַטקייט צווישן די אָפּפאָר פונט און די דעסטיניישאַן ינקריסיז צו עטלעכע טוץ כוואַליע וואַלועס פון ענין, ווי אין דער עקספּערימענט פון ריסערטשערז פון די אוניווערסיטעט פון הון. אין אַזאַ דיסטאַנסאַז, דירעקט טעלעפּאָרטאַטיאָן איז אוממעגלעך. אַנשטאָט טעלעפּאָרטאַטיאָן צו דערגרייכן אַ דעסטיניישאַן, אַ פּאַרטאַקאַל מוזן דורכגיין אַ נומער פון ינטערמידייט דיסטאַנסאַז: און עס איז דאָ אַז די סיטואַציע פון ​​צוויי-מדרגה גייט אין אַ מאַלטי-מדרגה.

לייענען אויך: קענען אַ קוואַנטום מעכאַניקער דערקלערן די עקזיסטענץ פון פּלאַץ-צייט?

גיכקייַט לימאַץ געפֿונען אין די קוואַנטום וועלט 12362_3
אין דער וועלט פון אַטאָמס, עס זענען זייער אייגענע געזעצן, אָפט ינגקאַמפּראַכענסיבאַל און ימפּערסעפּטיבאַל צו אַ דריט-פּאַרטיי אַבזערווער.

די רעזולטאַטן פון די לערנען געוויזן אַז די נידעריקער גיכקייַט שיעור אַפּלייז צו אַזאַ פּראַסעסאַז ווי די סאָוויעט סייאַנטיס זענען יידענאַפייד: עס איז באשלאסן ניט בלויז דורך די אַנסערטאַנטי פון ענערגיע, אָבער אויך די נומער פון ינטערמידייט שטאַטן. אַלע פון ​​די אויבן מיטל אַז אַ נייַע לערנען ימפּרוווז די טעאָרעטיש פארשטאנד פון קאָמפּלעקס קוואַנטום פּראַסעסאַז און ריסטריקשאַנז.

אַטאָמס און קוואַנטום קאָמפּיוטערס

לויט צו פיזיק, די רעזולטאַטן באקומען זענען אָנווענדלעך אין די פעלד פון קוואַנטום קאָמפּיוטערס. אַלע ווייַל דער עקספּערימענט געפירט איז געטרייַ צו די אַריבערפירן פון אַ אַטאָם, און אַזאַ פּראַסעסאַז פאַלן אין די קוואַנטום קאָמפּיוטער. ווען קוואַנטום ביטן זענען ימפּלאַמענאַד דורך אַטאָמס, זיי מוזן זיין טראַנספערד פון איין פּראַסעסער געגנט צו אנדערן. דאָס איז פּונקט דער פּראָצעס וואָס דאַרף זיין געטאן זייער געשווינד, אַנדערש אַלע זיין קאָננעקטאַדנאַס וועט פאַרשווינדן. דאַנק צו די קוואַנטום גיכקייַט לימיט, עס איז איצט מעגלעך צו אַקיעראַטלי פאָרויסזאָגן וואָס גיכקייַט איז טעאָרעטיש מעגלעך.

גיכקייַט לימאַץ געפֿונען אין די קוואַנטום וועלט 12362_4
אַזוי עס קוקט ווי אַ 50-קוביק קוואַנטום קאָמפּיוטער יבם.

פֿאַר קוואַנטום קאָמפּיוטערס, אָבער, די רעזולטאַטן זענען נישט מיינען די שיעור פון די קאַמפּיוטינג גיכקייַט. דער פאַקט אַז אַ קוואַנטום קאָמפּיוטער קענען רעכענען אַזוי געשווינד, בפֿרט פארבונדן מיט אַ געדויער ווי אַזאַ, אָבער גאַנץ מיט די נומער פון אָפּעראַטיאָנס. קוואַנטום קאָמפּיוטער צו דורכפירן אַ ספּעציפיש אַרבעט ריקווייערז פיל ווייניקער אַפּעריישאַנז ווי די געוויינטלעך קאָמפּיוטער. כעזשבן ניצן אַ קוואַנטום קאָמפּיוטער איז ענלעך צו געפֿינען די לאַבירינטה אָן די נויט צו קאָנטראָלירן אַלע מעגלעך פּאַטס. עס איז אין דעם אַז די אַקסעלעריישאַן איז: איר נאָר דאַרפֿן צו שיקן אַ קוואַנטום קאָמפּיוטער דורך אַ לאַבערינט אַמאָל אַמאָל, מיט אַ קלאַסיש קאָמפּיוטער איר דאַרפֿן צו פּרובירן אַ זייער גרויס נומער פון אָפּציעס איינער דורך איינער.

עס וועט זיין טשיקאַווע פֿאַר איר: אַ קוואַנטום קאָמפּיוטער איז באשאפן אין טשיינאַ, וואָס סאַלווד די מערסט שווער אַרבעט פֿאַר 200 סעקונדעס

לויט צו די לידינג מחבר פון דער לערנען פון אַנדרעאַ אַלבערטי, עס זענען קיין קאַנסאַקווענסאַז אין דעם זינען פֿאַר די קאַמפּיוטינג מאַכט פון אַ קוואַנטום קאָמפּיוטער. אָבער די קוואַנטום גיכקייַט שיעור איז טשיקאַווע פֿאַר אן אנדער סיבה - די דיטעקטיד שיעור ווייַזן אַז עס איז מעגלעך צו דורכפירן אַ באטייטיק גרעסערע נומער פון אַפּעריישאַנז ווי פריער געדאַנק.

לייענען מער