24477284
新闻信息
NEWS INFORMATION
种别
天衡科普|量子“产蛋鸡”试验,模糊了时间的顺序
出版时间:2021-11-02

日常经验,事物以明确的顺序来是很自然的。相似,闹钟在早晨响了,在睡梦中唤醒了你,或者反过来。但是,一个新的试验表明,当研究对象是光子(组成光的粒子)时,博王可能无法知道这两个事物来的顺序。这抹杀了博王关于时间序列常识概念,还有潜在的困惑结果概念。作为一种量子开关(Quantum Switch),这种装置可以为新兴的量子信息技术提供一个有用的新工具。

量子力学颠覆了一个物体一次只能在一个地方存在的想法。奇怪的量子力学允许诸如电子这样的微小粒子同时存在于多个地方。两件事,A和B,量子开关可以做种似的事情:它可以证明A前B来,这也是可以证明的B前A来。


24477284年首次提出这一概念的理论物理学家之一,英国牛津大学Giulio Chiribella说:“我很高兴看到人们通过真正的试验来实现博王的想法。”

为了证实这个现象,,澳大利亚昆士兰大学物理学家Andrew White与同事通过干涉仪拍摄光子的过程,在干涉仪在这个装置里,,光子沿着两条路径分裂,然后重新合并。光子都是粒子,还可以再用一次极化(极化,polarised)水平或垂直方向的电磁波。

研究人员将他们的装置设置如下:如果光子是垂直极化的,,它首先要走左边的路,然后赶快回去,通过不同端口访问设备,走右边的路。如果光子水平极化,,它将首先向右走,然后走左边的路。



但是量子力学允许光子水平地和垂直地极化,让它产生对角线极化(diagonally polarised)。当对角线极化光子进入仪器时,,其波功能 分为垂直极化和水平极化两部分,另一方面,光子同时走两条路,直到它在仪器出口处,来自不同路径的波再次合并。当光子重复这次旅行时,,它将在同一时间再次采取两条道路,虽然光子波功能 的任何部分只在一条路径上使用过一次。如此,不可能说光子是按什么顺序通过路径的。


棘手的部分是为了证明在试验过程中来了什么。物理学家不能仅仅在干涉仪的迷宫中插入探测器来揭示,光子在哪里?。允许光子同时走两条路的条件非常微妙,很容易丢失,由于量子力学本身的奇异性,,这种确定性的测量将使这些条件崩溃,摧毁整个试验。相反,物理学家必须找到一种更温和的方法,在光子标记经过特定路径后打印出来。

去做这件事,除了极化之外,他们还利用了每一束光形式,或者 房间分布(spatial distribution)这个事实。试验者可以将透镜和其他光学元件放置在每个光子通过的路径上,然后轻轻地改变光脉冲的形式,这些变化是试验的现实“事物”。取决于物理学家在每条路径上所做的改变,当两条路径的波功能 被重组时,,光子的极化可以从一个对角线翻转到另一个对角线。这种微妙的联系是试验的关键。

经过多次尝试,物理学家在两条路径上实现了不同形式变化的组合,这就像在一堆设置中选择两个不同的旋钮一样。如果每个光子必须先选择一条路径,,按钮设置联系(correlation)必须遵守某些限制。但是,如果这两个人是第一个采取两种方法的,,协会将超过这些限制,这正是物理学家在《“快宝”物理学述评》在纸上观察到。

试验者按照两条路径独立选择操作。但是,做试验的物理学家Cyril Branciard说,原则上,试验表明,量子力学允许两个过程相互触发,“事物A可能会引发另一个事物B,同时事物B引起事物A。

2015年,维也纳大学物理学家种似的试验,从事那个试验的理论物理学家Caslav Brukner说,新的试验克服了第一次试验的技术局限性,而且它可能更容易扩展到实际应用中。

量子开关可用于许多萌芽技术,相似,以单光子编码的量子态和其他量子粒子中信息的操纵和传输。这些装置必须通过量子通道(相似光纤)来传递粒子,这些量子通道总是受到噪声的干扰。

但是Moreno给出,即使这两个量子通道的噪声干扰太严重,,所以量子信息不能被传输,理论上,它们仍然可以制成量子开关,以使信息流通。“你在引入一个无法区分的命令,然后突然之间你就可以交流了,这真的很酷!”


电话:24477284

地址:福建省厦门市湖里区四道617没有宝陀大厦21-22地面

扫描QR代码并有一个惊喜!

Copyright ? 博王 贸易信用记录: 公安记录:

技术支持: