Kvantové zapletenie bolo teraz pozorované priamo v makroskopickej mierke: ScienceAlert

Kvantové zapletenie je spojenie dvoch častíc alebo objektov dohromady, aj keď môžu byť od seba vzdialené – vlastnosti každého z nich spolu súvisia spôsobom, ktorý podľa pravidiel klasickej fyziky nie je možný.

Je to zvláštny jav, ktorý Einstein opísal ako „práca na diaľku desivá“, ale práve jeho výstrednosť ho robí tak fascinujúcim pre vedcov Štúdia 2021Kvantové zamotať Pozorujú sa a zaznamenávajú priamo v makroskopickej mierke – mierke oveľa väčšej ako subatomárne častice, ktoré sa bežne spájajú so zapletením.

Uvedené rozmery sú z nášho pohľadu stále dosť malé – experimenty zahŕňali dva hliníkové sudy malé ako pätina šírky ľudského vlasu – ale vo svete kvantovej fyziky sú dosť masívne.

Makroskopické mechanické valce. (GT Theophile/Nest)

„Ak nezávisle analyzujete údaje o polohe a hybnosti dvoch bubnov, každý z nich vyzerá horúco,“ Fyzik Jean Théophile povedal:z Národného inštitútu pre štandardy a technológie (NIST) v USA, minulý rok.

„Ale keď sa na ne pozrieme spolu, vidíme, že to, čo vyzerá ako náhodný pohyb jedného bubna, úzko súvisí s druhým, a to spôsobom, ktorý možno dosiahnuť iba Kvantové zapletenie. „

Aj keď sa nedá povedať, že kvantové zapletenie nemôže nastať s makroskopickými objektmi, predtým sa predpokladalo, že účinky neboli badateľné vo väčších mierkach – alebo možno, že makroskopická mierka sa riadi iným súborom pravidiel.

Nedávny výskum naznačuje, že to tak nie je. V skutočnosti aj tu platia rovnaké kvantitatívne pravidlá, ktoré sú tiež viditeľné. Výskumníci rozvibrovali membrány malého valca pomocou mikrovlnných fotónov a udržiavali ich v synchronizácii, pokiaľ ide o ich polohu a rýchlosti.

Aby sa zabránilo vonkajšiemu rušeniu, čo je bežný problém s kvantovými obalmi, bubny boli chladené, prepojené a merané v samostatných fázach, keď boli v chladiacom kontajneri. Stavy sudov sa potom zakódujú do reflexného mikrovlnného poľa, ktoré funguje podobne ako radar.

READ  NASA odhaľuje podrobnosti o prvých plnofarebných snímkach z vesmírneho teleskopu Jamesa Webba

Predchádzajúce štúdie tiež uvádzali makroskopické kvantové zapletenie, ale dokument z roku 2021 ide ďalej: všetky potrebné merania boli skôr zaznamenané ako odvodené a zapletenie bolo generované deterministickým, nie náhodným spôsobom.

v Séria prepojených, no oddelených zážitkovVýskumníci pracujúci aj s makroskopickými bubnami (alebo oscilátormi) v prípade kvantového zapletenia ukázali, ako možno súčasne merať polohu a hybnosť dvoch bubnov.

„V našej práci bubnové hlavy ukazujú kolektívny kvantový pohyb,“ Fyzik Laure Mercier de Lipinay povedal:z Aalto University vo Fínsku. „Hlavne vibrujú v protiľahlej fáze, takže keď je jeden v konečnej polohe vibračného cyklu, druhý je súčasne v opačnej polohe.“

„V tomto prípade je kvantová neistota pohybu bubnov zrušená, ak sa s týmito dvoma bubnami zaobchádza ako s jednou kvantovou mechanickou entitou.“

Čo robí túto hlavnú správu, je to, že chodí okolo Heisenbergov princíp neistoty Myšlienka, že polohu a hybnosť nemožno dokonale zmerať súčasne. Princíp hovorí, že zaznamenávanie akéhokoľvek merania bude interferovať s druhým prostredníctvom procesu tzv Kvantová spätná akcia.

Okrem podpory ďalšej štúdie pri demonštrácii makroskopického kvantového zapletenia tento konkrétny výskum využíva toto zapletenie, aby sa vyhlo pôsobeniu kvantového pozadia – v podstate skúma hranicu medzi klasickou fyzikou (kde platí princíp neistoty) a kvantovou fyzikou (kde sa to teraz nezdá byť).

Jedna z potenciálnych budúcich aplikácií týchto dvoch súborov výsledkov je v kvantových sieťach – schopnosť manipulovať a prepletať objekty v mikroskopickom meradle, aby mohli napájať komunikačné siete novej generácie.

Fyzici Hoi-Kwan Lau a Aashish Clerk, ktorí neboli zapojení do štúdií, napísali v r. V komentári k vtedy zverejnenému výskumu.

č najprv a po druhé Štúdia bola publikovaná v r vedy.

Verzia tohto článku bola prvýkrát publikovaná v máji 2021.

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená.