Fizikçiler, Nesnelere Bakmadan ‘Görmenin’ Yeni Bir Yolunu Keşfediyor : ScienceAlert


Normalde, bir nesneyi ölçmek için onunla bir şekilde etkileşime geçmeliyiz. İster bir dürtme, ister bir dürtme, bir ses dalgalarının yankısı veya bir ışık sağanağı olsun, dokunmadan bakmak neredeyse imkansızdır.

Kuantum fiziği dünyasında, bu kuralın bazı istisnaları vardır.

Finlandiya’daki Aalto Üniversitesi’nden araştırmacılar, herhangi bir ışık dalgasının emilmesi ve yeniden yayılması olmadan bir mikrodalga darbesini ‘görmenin’ bir yolunu öneriyorlar. Bu, aracı bir parçacık tarafından sarsılmadan bir şeyin gözlemlendiği, etkileşimsiz özel bir ölçüm örneğidir.

‘Dokunmadan bakmak’ temel kavramı yeni değil. Fizikçiler, düzgün bir şekilde hizalanmış ışık dalgalarını farklı yollardan ayırarak ve ardından yolculuklarını karşılaştırarak, ışığın parçacık benzeri davranışını çağrıştırmadan boşlukları keşfetmek için ışığın dalga benzeri doğasını kullanmanın mümkün olduğunu gösterdiler.

Onun yerine lazerler ve aynalarekip mikrodalgalar ve yarı iletkenler kullandı ve bu da onu ayrı bir başarı haline getirdi. Kurulum, aktarma cihazı bir odaya darbeli bir elektromanyetik dalgayı algılamak için.

Kuantum standartlarına göre nispeten büyük olsa da, bu cihazlar bir süper iletken devre kullanarak bireysel parçacıkların kuantum davranışını çoklu seviyelerde taklit eder.

Araştırmacılar, “Etkileşimsiz ölçüm, ışığa duyarlı bir nesnenin varlığının geri döndürülemez foton absorpsiyonu olmadan belirlendiği temel bir kuantum etkisidir” diye yazıyorlar. yayınlanmış makale.

“Burada, tutarlı etkileşimsiz algılama kavramını öneriyoruz ve bunu üç seviyeli bir süper iletken transmon devresi kullanarak deneysel olarak gösteriyoruz.”

Ekip, ısmarlama sistemleri tarafından üretilen kuantum tutarlılığına güvendi – nesnelerin aynı anda iki farklı durumu işgal etme yeteneği, örneğin Schrödinger’in kedisi – karmaşık kurulumu başarılı kılmak için.

“Konsepti, süper iletken cihazlar için mevcut olan farklı deneysel araçlara uyarlamak zorunda kaldık.” kuantum fizikçisi Gheorghe Sorin Paraoanu diyorFinlandiya’daki Aalto Üniversitesi’nden.

“Bu nedenle, standart etkileşimsiz protokolü de önemli bir şekilde değiştirmek zorunda kaldık: transmonun daha yüksek bir enerji seviyesini kullanarak başka bir kuantum katmanı ekledik. Ardından, ortaya çıkan üç seviyeli kuantum tutarlılığını kullandık. bir kaynak olarak sistem.”

Ekip tarafından yürütülen deneyler, sonuçları doğrulayan teorik modellerle desteklendi. Bu, bilim adamlarının kuantum avantajı olarak adlandırdığı, kuantum cihazlarının klasik cihazlarla mümkün olanın ötesine geçme yeteneğinin bir örneğidir.

Kuantum fiziğinin hassas manzarasında, şeylere dokunmak onları kırmaya benzer. Hiçbir şey düzgün bir olasılık dalgasını gerçekliğin çıtırtısı kadar bozamaz. Algılamanın daha nazik bir dokunuş gerektirdiği durumlarda, bunun gibi alternatif algılama yöntemleri kullanışlı olabilir.

Bu protokolün uygulanabileceği alanlar arasında kuantum hesaplama, optik görüntüleme, gürültü algılama ve kriptografik anahtar dağıtımı yer alır. Her durumda, ilgili sistemlerin verimliliği önemli ölçüde iyileştirilebilir.

“Kuantum hesaplamada, yöntemimiz belirli bellek öğelerinde mikrodalga foton durumlarını teşhis etmek için uygulanabilir.” diyor Paraoanu. “Bu, kuantum işlemcisinin işleyişini bozmadan bilgi çıkarmanın oldukça verimli bir yolu olarak kabul edilebilir.”

Araştırma yayınlandı Doğa İletişimi.



Kaynak : https://www.sciencealert.com/physicists-discover-a-new-way-to-see-objects-without-looking-at-them

Yorum yapın

SMM Panel PDF Kitap indir