4 декабря, 2022

zhukvesti

Находите все последние статьи и смотрите телешоу, репортажи и подкасты, связанные с Россией.

Квантовая запутанность теперь наблюдается непосредственно в макроскопическом масштабе: ScienceAlert

Квантовая запутанность — это соединение двух частиц или объектов вместе, даже если они находятся далеко друг от друга — свойства каждого из них связаны таким образом, что это невозможно по правилам классической физики.

Это странное явление, описанное Эйнштейном как «страшная удаленная работа‘, но именно его эксцентричность делает его таким привлекательным для ученых. Исследование 2021квант клубок Они наблюдаются и регистрируются непосредственно в макроскопическом масштабе — масштабе намного большем, чем субатомные частицы, обычно связанные с запутанностью.

С нашей точки зрения, задействованные размеры все еще довольно малы — в экспериментах использовались две алюминиевые бочки размером в одну пятую ширины человеческого волоса — но в мире квантовой физики они довольно массивны.

Макроскопические механические цилиндры. (Ге Тойфель/Гнездо)

«Если вы проанализируете данные о положении и импульсе двух барабанов независимо друг от друга, каждый из них выглядит горячим». Физик Жан Теофиль сказал:из Национального института стандартов и технологий (NIST) в США, в прошлом году.

«Но глядя на них вместе, мы можем видеть, что то, что выглядит как случайное движение одного барабана, тесно связано с другим таким образом, что это может быть достигнуто только путем Квантовая запутанность. «

Хотя нельзя сказать, что квантовая запутанность не может возникнуть с макроскопическими объектами, до этого считалось, что эффекты не заметны в больших масштабах — или, возможно, макроскопический масштаб управляется другим набором правил.

Недавние исследования показывают, что это не так. На самом деле здесь действуют те же количественные закономерности, и их тоже можно увидеть. Исследователи вибрировали мембраны маленького цилиндра с помощью микроволновых фотонов и поддерживали их синхронность с точки зрения их положения и скорости.

READ  Исследование показывает, что укрепление мышц снижает риск смерти от всех причин

Чтобы предотвратить внешнее вмешательство, распространенную проблему с квантовыми случаями, барабаны охлаждались, блокировались и измерялись в отдельных фазах, находясь внутри охлаждаемого контейнера. Затем состояния стволов кодируются в рефлекторном микроволновом поле, которое работает аналогично радару.

Предыдущие исследования также сообщали о макроскопической квантовой запутанности, но статья 2021 года идет дальше: все необходимые измерения были записаны, а не выведены, а запутанность была сгенерирована детерминированным, неслучайным образом.

в Серия связанных, но отдельных событийИсследователи, также работающие с макроскопическими барабанами (или осцилляторами) в случае квантовой запутанности, показали, как можно одновременно измерить положение и импульс двух барабанов.

«В нашей работе пластики демонстрируют коллективное квантовое движение». Физик Лор Мерсье де Липине сказал:из Университета Аалто в Финляндии. «Стволы вибрируют в фазе, противоположной друг другу, так что, когда один находится в конечном положении цикла вибрации, другой одновременно находится в противоположном положении».

«В этом случае квантовая неопределенность движения барабанов компенсируется, если два барабана рассматривать как единый квантово-механический объект».

Что делает эту главную новость, так это то, что он ходит Принцип неопределенности Гейзенберга Идея о том, что положение и импульс не могут быть идеально измерены одновременно. Принцип гласит, что запись любого измерения будет мешать другому из-за процесса, называемого Квантовое обратное действие.

В дополнение к поддержке другого исследования, демонстрирующего макроскопическую квантовую запутанность, это конкретное исследование использует эту запутанность, чтобы избежать действия квантового фона — по сути, исследуя грань между классической физикой (где применяется принцип неопределенности) и квантовой физикой (где это сейчас не кажется). быть).

Одно из возможных будущих применений двух наборов результатов — квантовые сети — способность манипулировать и запутывать объекты в микроскопическом масштабе, чтобы они могли питать сети связи следующего поколения.

READ  SpaceX запускает 50 спутников Starlink, сегодняшняя посадочная ракета: смотрите в прямом эфире

Физики Хой-Кван Лау и Аашиш Клерк, не участвовавшие в исследованиях, написали в Комментируя исследование, опубликованное в то время.

нет первый и во-вторых Исследование было опубликовано в наук.

Версия этой статьи была впервые опубликована в мае 2021 года.