Didžiulis kvantinis vairas atstumu, kad būtų galima tiksliau matuoti.

Kvantinės sistemos, sudarytos iš kelių dalelių, gali būti naudojamos tiksliau išmatuoti magnetinį ar elektrinį lauką. Dabar jauni fizikai iš Bazelio universiteto pasiūlė naują tokių matavimų modelį, naudojant specifinį kvantinių dalelių ryšį.

Kvantiniuose duomenyse sudėtingoms komunikacijos užduotims iliustruoti dažnai naudojami fiktyvūs agentai Alice ir Bob. Šiame procese Alisa gali naudoti įsipainiojusias kvantines daleles, tokias kaip fotonai, perduoti ar „teleportuoti“ kvantinę būseną, kurios Bobui net nepažįsta, taip pat tai, ko negalima pasiekti.

Vis dėlto neaišku, ar Alice-Bob komanda galėtų naudoti panašią kvantinę būseną ne tik bendravimui. Jaunas fizikas iš Bazelio universiteto parodė, kad bet kokio tipo kvantinė būsena gali būti naudojama atliekant matavimus tiksliau, nei kvantinė fizika paprastai leistų. Rezultatai skelbiami mokslo žurnaluose. Gamtos bendravimas.

Kvantinis vairavimas per atstumą

Kartu su Didžiosios Britanijos ir Prancūzijos tyrėjais dr. Matteo Fadelas, dirbantis Bazelio universiteto Fizikos katedroje, pagalvojo apie tai, kaip atlikti aukšto tikslumo matavimus, naudojant vadinamąjį kvantinį valdymą.

Kvantinis valdymas paaiškina faktą, kad esant tam tikroms sistemos, sudarytos iš dviejų dalelių, kvantinėms būsenoms, matuojant pirmąją dalelę galima tiksliau numatyti galimus matavimo rezultatus. Antroje dalelėje daugiau nei kvantinė mechanika leis ją išmatuoti antra. Sukurtos dalelės Tarsi matuojant pirmąją dalelę „būtų paimta“ antrosios dalelės būsena.

Šis reiškinys taip pat žinomas kaip EPR paradoksas, pavadintas Alberto Einšteino, Boriso Podolskio ir Nathano Roseno vardu, pirmą kartą aprašytą 1935 m. Tai, kas tame yra nepaprastas, yra tai, kad jis veikia net tada, kai dalelės yra atskiriamos, nes jos yra kvantinės. „ir gali jausti vienas kitą per atstumą. (Tai, ką Einšteinas vadina „tolimu siaubingu veiksmu“), paskatino Alisą kvantinę teleportaciją perduoti savo kvantinę būseną Bobui.

“Kvantiniam valdymui ypač reikia įpainioti daleles, – aiškina Fadelas. – Mums įdomu suprasti, ar jas galima panaudoti geresniems matavimams atlikti.” Kur Alisa matuoja savo daleles ir siunčia rezultatus Bobui.

Naudodamas kvantinį valdymą, Bobas sugebėjo sureguliuoti savo matavimo prietaisus taip, kad dalelės matavimo paklaida būtų daug mažesnė, nei buvo be Alice duomenų. Tokiu būdu Bobas galėjo išmatuoti, pavyzdžiui, magnetinį lauką. Arba elektrinis laukas, veikiantis jo dalelės labai tiksliai

Matavimų, kurie sistemingai optimizuoja vairavimą, tyrimas.

„Fadel“ ir jo kolegų tyrimas leido ištirti ir parodyti kvantinio vairavimo naudą sistemingoms metrologinėms programoms. 2018 m. Profesoriaus Philippo Treutleino laboratorijoje Bazelio universitete “, – sakė Fadelas.

„To eksperimento metu mes pirmą kartą galėjome išmatuoti kvantinį sukimąsi tarp dviejų debesų, turinčių šimtus šaltų atomų. Tada mes paklausėme savęs, ar galėtume padaryti ką nors naudingo. “Savo darbe Fadelis dabar sukūrė tvirtą matematinį pagrindą realaus gyvenimo matavimo programoms, kurios jį naudoja.

“Kai kuriais paprastais atvejais mes jau žinojome, kad tarp EPR konflikto ir tikslaus matavimo yra ryšys, – sakė Treutleinas, – tačiau dabar mes turime bendrą teorinę sistemą, kurioje galime sukurti naujas kvantinės metrologijos strategijas.” Tyrėjai stengiasi pademonstruoti „Fadel“ koncepciją, eksperimentuoti su ja. Ateityje tai gali sukelti naujus kvantinius jutiklius.

Cituojama 2021 m. Balandžio 23 d Gamtos bendravimas.
DOI: 10.1038 / s41467-021-22353-3

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Pažymėtinos giliavandenės Veneros gėlių kempinių struktūros, kurios yra naudingos kuriant laivus, lėktuvus ir dangoraižius

Euplectella aspergillum stiklo kempinės struktūra structure už hidrodinaminio lauko ribų. Pramonė buvo perstatyta naudojant CINECA superkompiuterius. Kinetinė metodika և Pažangūs skaičiavimo kodai...

Didžiausia aplinkos šalinimo kaukė – ir kaip ją sumažinti

Naujas tyrimas nustatė naudojamo N95 išeikvojimą ir pasiūlė tinkamus būdus jį sumažinti. Nuo praėjusiais metais prasidėjusios „Covid-19“ epidemijos, užrištos akys tapo dar viena sveikatos apsaugos...

Neuromediatorių lygis smegenyse nuspėja matematinius sugebėjimus

Skenavimas buvo baigtas 1 ir 2 metu (maždaug po 1,5 metų) kiekvienoje iš penkių amžiaus grupių (6-erių, 10-mečių, 14-mečių, 16-mečių ir 18 metų) -metukai)....

Genetikai atskleidžia mutacijas, sukeliančias sunkų vaikystės vėžį – vartokite vaistus, kad pašalintumėte jų šalutinį poveikį

Trejybės koledžo genetikai atrado specifinio geno, vadinamo H3K27M, mutaciją, sukeliančią neišgydomą vaikystės vėžį, vadinamą diffi midi glioma (DMG). Augimas taikant tikslinius vaistus. Jų istoriniai...

Neigiamų jonų sulaikymas tarpžvaigždinėje erdvėje

Kaip tarpžvaigždinėje aplinkoje kuriamos neigiamai įkrautos molekulės? Tarpžvaigždiniai debesys yra naujų žvaigždžių gimtinė. Tačiau jie taip pat vaidina pagrindinį vaidmenį formuojant gyvenimą visatoje per...

Newsletter

Subscribe to stay updated.