ารพัวพันกันทางควอนตัมระหว่างหัวกลองแบบสั่นด้วยกล้องจุลทรรศน์สองอันแสดงให้เห็นโดยกลุ่มวิจัยอิสระสองกลุ่ม นอกจากจะใช้เพื่อศึกษาส่วนต่อประสานระหว่างโลกควอนตัมและโลกคลาสสิกแล้ว ระบบยังสามารถใช้งานจริงในเทคโนโลยีควอนตัมต่างๆ ได้ กลศาสตร์ควอนตัมได้รับการพัฒนาขึ้นเป็นครั้งแรกเพื่ออธิบายพฤติกรรมของวัตถุขนาดเล็ก เช่น อนุภาคย่อยของอะตอม และยังคงถูกอธิบายว่า
เป็นฟิสิกส์
ของวัตถุขนาดเล็กมาก แม้ว่ากลศาสตร์ควอนตัมจะนำไปใช้กับทุกสิ่งโดยไม่คำนึงถึงขนาดของมัน แต่การตรวจจับเอฟเฟกต์ควอนตัมในวัตถุขนาดใหญ่นั้นทำได้ยาก เนื่องจากเอฟเฟกต์การเบลอของสัญญาณรบกวนทั้งแบบคลาสสิกและแบบควอนตัม
นักฟิสิกส์พร้อมรับความท้าทายอยู่เสมอ กระตือรือร้นที่จะสังเกตปรากฏการณ์ควอนตัมในสเกลที่ใหญ่ขึ้นกว่าเดิม และตอนนี้ ทีมงานอิสระ 2 ทีมได้สาธิตการตรวจจับและจัดการกับสิ่งกีดขวางในเยื่ออะลูมิเนียมที่สั่นสะเทือนซึ่งมีลักษณะคล้ายดรัมเฮด พื้นที่ย่อยที่ปราศจากควอนตัมในการศึกษา หนึ่ง นักวิจัย
ในฟินแลนด์และออสเตรเลียใช้เคล็ดลับที่เสนอ แห่งมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนและคนอื่นๆ พวกเขาสร้าง “พื้นที่ย่อยที่ปราศจากกลศาสตร์ควอนตัม” ซึ่งพวกเขาสามารถทำการวัดที่ดูเหมือนจะละเมิดหลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก หลักการที่มีชื่อเสียงนี้กล่าวว่า เนื่องจากเราไม่สามารถวัดสถานะ
ของระบบได้โดยไม่รบกวนมัน (ปรากฏการณ์ที่เรียกว่าควอนตัมแบคแอคชั่น) จึงเป็นไปไม่ได้เลยที่จะรู้ทั้งตำแหน่งและโมเมนตัมของวัตถุที่เกินความแม่นยำในระดับหนึ่ง ทีมงานบรรลุสิ่งนี้โดยการวัดความถี่เรโซแนนซ์ที่เลือกมาโดยเฉพาะระหว่างเยื่อสั่นสะเทือนคู่หนึ่ง (แต่ละอันมีขนาดประมาณ 10 ไมครอน)
ในช่องไมโครเวฟ 2 ช่องที่แยกจากกัน ซึ่งทำให้ไม่สามารถมองเห็นการย้อนกลับของควอนตัมในสัญญาณได้ ในฟินแลนด์อธิบาย ซึ่งเป็นผู้นำการวิจัย “เราเลือกส่วนหนึ่งที่เราสนใจ แต่ไฮเซนเบิร์กกำหนดว่าการกระทำเบื้องหลังนี้ต้องไปที่ไหนสักแห่งนี้ไว้ในส่วนของระบบที่เรามองไม่เห็นและไม่สนใจ”
นักวิจัย
ใช้การวัดที่แม่นยำเป็นพิเศษนี้เพื่อสร้างและตรวจสอบสถานะพัวพันที่มั่นคงระหว่างเยื่อทั้งสอง ตอนนี้ หวังที่จะใช้เทคนิคนี้เพื่อค้นหาผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงในระบบควอนตัม ในการศึกษาครั้งที่สอง นักวิจัยจากสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติของสหรัฐฯ (NIST) ในโคโลราโด
ได้สร้างสถานะที่พันกันระหว่างเรโซเนเตอร์เมมเบรนขนาด 10 ไมครอนสองตัวในโพรงเดียว โดยใช้พัลส์ของความถี่ไมโครเวฟที่แตกต่างกันสองความถี่พร้อมกัน ถ้าดรัมตอบสนองต่อพัลส์อย่างอิสระ ลูกแรกจะถูกทำให้ร้อน ในขณะที่ลูกที่สองจะถูกทำให้เย็นลงด้วยการทำให้เย็นด้วยดอปเปลอร์
(กระบวนการที่ใช้ในการทำให้อะตอมเย็นลงด้วยเลเซอร์) ข้อมูลรั่วไหลอย่างไรก็ตาม ยังสามารถใช้พัลส์ที่เกิดขึ้นพร้อมกันเพื่อขัดขวางการเคลื่อนที่ของเมมเบรนโดยใช้ข้อเท็จจริงที่ว่าเมมเบรนหนึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับโฟตอนที่เกิดจากการสั่นของอีกอันหนึ่ง “การดำเนินการพัวพันนั้นละเอียดอ่อนกว่าเล็กน้อย
เพราะเราต้องการให้เยื่อหุ้มมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันอย่างมาก แต่ในขณะเดียวกันเราก็ไม่ต้องการข้อมูลเกี่ยวกับสถานะพัวพันนั้นออกไปยังส่วนที่เหลือของเอกภพ” จอห์นจาก อธิบายทูเฟล “ในระหว่างการเตรียมสถานะ คุณใช้คลื่นไมโครเวฟเพื่อทำการพันกัน จากนั้นเมื่อคุณต้องการตรวจสอบ
ให้คุณใช้คลื่นไมโครเวฟเพื่อทำการอ่านค่า”ในขั้นตอนการตรวจวัด นักวิจัยได้วัดตำแหน่งและโมเมนต์ของเยื่อทั้งสองในเวลาเดียวกัน หลังจากการทำซ้ำ 10,000 ครั้ง นักวิจัยพบว่ามีความสัมพันธ์กันอย่างดีจนเยื่อทั้งสองต้องพันกัน มิฉะนั้นการคาดการณ์ตำแหน่งและโมเมนต์ของเยื่อหนึ่งจากอีกเยื่อหนึ่ง
จะละเมิดหลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก“ตำแหน่งของหนึ่งและตำแหน่งของอีกอันตกลงได้ดีกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของโปรตอนมาก” ชโลมี คอตเลอร์ สมาชิกในทีม ซึ่งปัจจุบันอยู่ที่มหาวิทยาลัยฮิบรูแห่งเยรูซาเล็ม กล่าว ไม่ใช่แค่วิทยาศาสตร์ที่น่ารักขณะนี้ นักวิจัยกำลังมองหาที่จะสร้างเครือข่าย
ที่ซับซ้อน
มากขึ้นของตัวสะท้อนเสียงที่พันกันยุ่งเหยิง: “จากมุมมองของเทคโนโลยี NIST แนวคิดประเภทนี้เป็นมากกว่าแค่วิทยาศาสตร์ที่น่ารัก แต่เป็นเทคโนโลยีที่คุณต้องการสำหรับการสื่อสารควอนตัมหรือเครือข่ายควอนตัม” ทูเฟลกล่าว ให้ความเห็นเกี่ยวกับการศึกษาทั้งสองว่าเป็น
“ผลงานที่ยอดเยี่ยม” เขากล่าวเสริมว่า “สำหรับฉันแล้ว ผลลัพธ์ค่อนข้างคล้ายกันและทำได้ด้วยวิธีที่คล้ายคลึงกันในระบบที่คล้ายคลึงกัน” ชี้ให้เห็นว่าผลลัพธ์ที่เสริมการทำงานของทีมของเขาในปี 2020 ซึ่งประสบความสำเร็จในการพัวพันโดยใช้โฟตอนเป็นสื่อกลางระหว่างเมมเบรนขนาดมิลลิเมตร
และกลุ่มอะตอมที่อยู่ห่างไกล เขากล่าวว่าความใกล้ชิดเชิงพื้นที่ของเรโซเนเตอร์เชิงกลที่ใช้ในการศึกษาใหม่ 2 ชิ้นหมายความว่าการก่อกวนต่อสิ่งหนึ่งก็มีแนวโน้มที่จะส่งผลกระทบต่ออีกสิ่งหนึ่งเช่นกัน ซึ่งอาจจำกัดการใช้งานการวิจัย นอกจากนี้ เขายังชี้ให้เห็นว่าระบบสามารถใช้ประโยชน์ในการประมวลผลข้อมูล
แห่งมหาวิทยาลัยชิคาโกรู้สึกประทับใจกับการศึกษานี้เช่นกัน แต่เห็นความแตกต่างที่สำคัญระหว่างทั้งสอง: “การทดลอง ใช้ประโยชน์จากการวัดแบบหลีกเลี่ยงการกระทำย้อนกลับที่ประณีตจริงๆ เหล่านี้เพื่อให้ได้สิ่งกีดขวาง และเมื่อทำจริง พวกมันสามารถรักษาเสถียรภาพของ สภาพยุ่งเหยิง”
เขากล่าว “นั่นเป็นสิ่งที่ดีเพราะความยุ่งเหยิงกำลังรอคุณอยู่ มันเป็นสิ่งที่ไม่ดีเพราะระบบลืมอะไรเกี่ยวกับสถานะเริ่มต้นของมัน” เขากล่าวเสริมว่า “กลุ่ม Teufel ทำบางอย่างเหมือนกับประตูสองควิบิต: เมื่อพวกเขาดำเนินการพัวพัน รูปแบบของสถานะพัวพันที่พวกเขาได้รับขึ้นอยู่กับสถานะของเรโซเนเตอร์
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
