terça-feira, 21 de janeiro de 2014

Boffins medir 27 estados quânticos da luz


Os benefícios ea importância da Plataforma como Serviço Privado


Um dos princípios fundamentais da mecânica quântica, que é impossível medir um estado quântico sem entrar em colapso a forma de onda, tomou uma seta no joelho, cortesia de uma experiência da Universidade de Rochester.


Com base nos trabalhos realizados em 2011, o Conselho Nacional de Pesquisa do Canadá , os pesquisadores dizem que uou medido diretamente um estado quântico 27-dimensional sem destruí-la.







Os pesquisadores uou trabalhou com o estado de momento angular orbital de um feixe de luz. OAM refere-se à "twistedness" da viga, e uma vez que existe como um estado quântico, os seus vários estados possíveis existir simultaneamente em sobreposição.


A visão tradicional da mecânica quântica, expressa na famosa (mas notoriamente mal interpretado) "gato de Schrödinger" experimento de pensamento, é que observando os estados quânticos entrará em colapso a forma de onda. Você só pode ver o gato como vivo ou morto, não ambos. No caso de o feixe de luz, tendo uma medida "forte" do feixe irá colapsar a forma de onda e produzir um valor único para o seu momento angular orbital.


Universidade de experimento caracterização quântica de Rochester

Esquemática da Universidade de Rochester quantum experimento caracterização do estado


Image: M. Malik



Para caracterizar todos os estados que existiam antes de entrar em colapso, a universidade explica , que geralmente exigem um processo tedioso chamada tomografia quântica (se você não se importa Wikipedia, está explicado aqui ). Os pesquisadores descrevem tomografia quântica como sendo a criação de uma imagem 3D utilizando um grande número de imagens 2D.


Em seu experimento "medida direta", os pesquisadores dizem que uou acelerou o processo de caracterizar o sistema quântico do feixe de luz. Eles fazem isso por meio de medidas "fracos", seguido por medidas "fortes".


As medições fracas perturbar o sistema quântico sem torná-lo entrar em colapso: cada medição fraca é de qualidade bastante baixa que só rende informações parciais sobre o estado quântico. Após as medições fracas o suficiente, dizem os pesquisadores, eles podem acumular-se uma declaração de que a probabilidade de diferentes estados do sistema - em outras palavras, é o gato na caixa de Schrödinger mais provável que seja vivo ou morto?


A medida forte, então colapsa a onda de uma segunda variável.


Em outras palavras, na compreensão do Register (o autor irá aceitar a correção neste ponto), o experimento baseia-se, essencialmente, um conjunto de dados com base em medições fraco-then-fortes repetidas, que tabula:



  • Quais foram os valores possíveis para esta quantidade na medição fraca, antes da onda de colapso?

  • O valor foi observado na medição forte?


Isso produz uma trama a partir do qual as sobreposições podem ser inferidas muito mais rapidamente do que o uso de tomografia quântica. Para citar o comunicado de imprensa da universidade:


"Essa sequência de medidas fortes e fracos é então repetido para vários sistemas quânticos identicamente preparados, até que a função de onda é conhecida com a precisão necessária."


A pesquisa canadense anterior realizada medição direta sobre o estado de polarização da luz, mas no trabalho de Rochester, os pesquisadores afirmam que eles são os primeiros a utilizar a medição direta em um alto nível de dimensionalidade tal.


Os pesquisadores dizem que a caracterização rápida de estados quânticos de alto-dimensional pode ajudar a melhorar os sistemas de comunicações seguras baseadas em quântica. ®



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