Eksperiment omandab ühe laseriga kuus valguslaine

SCP-914 The Clockworks | safe class | transfiguration / sapient / clockwork scp (Juuli 2019).

Anonim

Austria füüsik Erwin Schrödinger (1887-1961), üks kaasaegse teaduse hiiglased, pidas kvantehnoloogias kõige huvitavama omaduse seostamist. Tema arvates oli see nähtus, mis tõeliselt eristas kvantumassi klassikalisest maailmast. Tungimine tekib, kui osakeste või lainete rühmad luuakse või suhtuvad selliselt, et iga osakese või laine kvantseisundit ei saa kirjeldada teistest sõltumatult, olgugi et need on üksteisest kaugel. Brasiilias São Paulo Füüsika Instituudi (IF-USP) ülikoolis läbiviidud katsed on õnnestunud siduda kuut valgusvihku, mis on loodud lihtsa laser-valgusallikaga, mida nimetatakse optiliseks parameetriks ostsillaatoriks.

Nende eksperimentide artiklid on avaldatud Physical Review Letters ja Physical Review A. Katsed on esile tõstetud spetsiaalses uudistefunktis, mis on saadetud veebis.

"Meie platvorm on võimeline genereerima paljusid optilisi režiime, mis on erinevad, kuid täpselt kindlaksmääratud sagedustega, suurt kokkuhoidu, nagu oleksid ühendanud suure võrgu sõlmed. Selliselt toodetud kvantseisundeid saab reguleerida ühe parameetriga: laser, mis pumbas süsteemi, "ütles Marcelo Martinelli, üks ekspertide koordinaator. Martinelli on IF-USPi professor ja projekti peamine uurija.

"Tungimine on vara, mis hõlmab eri süsteemide vahelist kvanteeritud korrelatsiooni, " ütles Martinelli. "Need korrelatsioonid on peamine omadus, mis võib muuta kvantarvuteid traditsioonilistele elektroonikadokumentidele paremaks, kui nad täidavad selliseid ülesandeid nagu simulatsioonid või peamine arv faktorite tegemine, mis on tänapäeva maailmas andmete turvalisuse jaoks kriitiline operatsioon. Sel põhjusel on mitmete segatud komponentidega süsteemide loomine on oluliseks probleemiks kvantinformatsiooni teooria ideede rakendamisel. "

Kiirem töötlemine

Varasemates uuringutes ühendas IF-USP meeskond optilise parameetriga ostsillaatoriga kaks ja kolm režiimi. Nende uusimad katsed on kahekordistunud, et saada teavet, mida saab kodeerida.

Seda mõtet on analoogia põhjal lihtsam mõista. Klassikaline bitt on kahe riigi süsteem, mis võib igal ajal olla ainult ühes olekus - kas null või üks. See on binaarloogika aluseks. Quibiti (quantum bit) võib esindada nende kahe oleku ühte, nulli või mõnda kvantifunktsiooni, nii et see võib kodeerida rohkem teavet kui klassikaline bitt.

Mõtmine vastab mitmete kubitide mittekohalikule korrelatsioonile. Nonlocality on looduse olemuslik omadus ja üks peamisi erinevusi kvantifüüsika ja klassikalise füüsika vahel, mis tunnistab ainult kohalikke korrelatsioone. Martinelli selgitas, kuidas seda üldist põhimõtet katsetes näidatakse. "Laser kannab kogu protsessi energiaks. Selle laseriga toodetud valguskiir tabab kristalli ja genereerib kaht muud lahtrit, mis säilitavad laseri omadused: intensiivne mustvalge valgus, millel on täpselt määratletud sagedused. Süsteem koosneb nüüd kolm intensiivset põllu.Kõik intensiivne väli paaris äärmiselt nõrkade pindade paari, nii et kuus välja on peaväljal ühendatud. Korrelatsioonid nende vahel on tugevamad kui korrelatsioonid, mis on teostatavad, kui kasutada sõltumatuid lasereid. "

Seade, mis genereerib liigendatud olekuid - optiline parameetriline ostsillaator, - koosneb kahest peeglist koosnevast väikesest kristallist. Kristall on 1 cm pikk ja peeglite vahekaugus on alla 5 cm. Kuid kuna jahutamine on protsessi vajalik tingimus, paigutatakse kristall ja peeglid vaakumis alumiiniumkarpi sisse, et vältida kondenseerumist ja vältida süsteemi külmumist.

Üksiku laine poolt kodeeritav teave on piiratud ebakindluse põhimõttega. Sellisel juhul käituvad laine amplituud ja faas osakeste positsiooni ja kiiruse analoogidena, Werner Heisenbergi poolt (1901-76) mainitud muutujad põhimõtte sõnastamisel.

"Sissetungimisega kaotatakse osa konkreetsest laineinfost, kuid globaalne teave süsteemis on jagatud kujul, " ütles Martinelli. "Jagamine tähendab seda, et kui me jälgime ühe laine, siis teavitatakse meid ka teistest viiest korraga. Iga tala läheb detektorisse ja info jagamine sõltumatuteks ühikuteks suurendab töötlemiskiirust."

Kuus laine sisaldab komplekti. Kui teave saadakse ühel lainel, saadakse teavet kogu süsteemis. Kui üks on muudetud, muutub kogu süsteem.

menu
menu