• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Stan splątany



    Podstrony: [1] 2 [3]
    Przeczytaj także...
    Teleportacja kwantowa (QT z ang. quantum teleportation) – w kwantowej teorii informacji technika pozwalająca na przeniesienie stanu kwantowego na dowolną odległość z wykorzystaniem stanu splątanego.Szczególna teoria względności (STW) – teoria fizyczna stworzona przez Alberta Einsteina w 1905 roku. Zmieniła ona sposób pojmowania czasu i przestrzeni opisane wcześniej w newtonowskiej mechanice klasycznej. Teoria pozwoliła usunąć trudności interpretacyjne i sprzeczności pojawiające się na styku mechaniki (zwanej obecnie klasyczną) i elektromagnetyzmu po ogłoszeniu przez Jamesa Clerka Maxwella teorii elektromagnetyzmu.
    Paradoks EPR[]

    Pojęcie stanu splątanego prowadzi do tzw. paradoksu EPR. Jeśli dwie cząstki tworzące singlet oddalimy od siebie i zmierzymy spin jednej z nich, dostaniemy informację także o spinie tej drugiej. Ponieważ stan każdej z nich przed pomiarem jest nieokreślony, a z mechaniki kwantowej nie wynika żadne opóźnienie, więc Einstein, Podolski i Rosen doszli do wniosku, że oznacza to natychmiastowe oddziaływanie z nieskończoną prędkością, co jest sprzeczne z teorią względności. Einstein nazwał to zjawisko "upiornym działaniem na odległość".

    Teneryfa (hiszp. Tenerife) – należąca do Hiszpanii wyspa na Oceanie Atlantyckim, u północno-zachodnich wybrzeży Afryki, zaliczana do Makaronezji. Jest największą i najludniejszą wyspą w archipelagu Wysp Kanaryjskich i najludniejszą wyspą hiszpańską. Teneryfa, choć geograficznie leży w północnej Afryce, jest integralną częścią Hiszpanii i Unii Europejskiej. Obowiązującą na wyspie walutą jest Euro, a językiem urzędowym język hiszpański. Z mieszkańcami można się też porozumiewać w językach angielskim i niemieckim, w tych językach są też niektóre tablice informacyjne.Fizyka klasyczna – określenie wszystkich gałęzi fizyki, które w swych badaniach z rozmaitych względów nie uwzględniają efektów kwantowych. Obejmuje między innymi:

    Teorię sprawdzono eksperymentalnie. W jednym z eksperymentów splątane fotony były przesyłane na odległość 18 km od siebie. Stany kwantowe fotonów były nadal ze sobą skorelowane przy równoczesnym pomiarze, choć żadna informacja nie mogła przedostać się dostatecznie szybko pomiędzy nimi (musiałaby podróżować szybciej niż prędkość światła). Nie pozwala to jednak użyć splątania do przesyłania informacji szybciej od światła, gdyż odczytanie zakodowanej informacji jest możliwe dopiero po porównaniu stanu obydwu fotonów, co wymaga dodatkowego podświetlnego kanału komunikacji.

    Mechanika kwantowa (teoria kwantów) – teoria praw ruchu obiektów świata mikroskopowego. Poszerza zakres mechaniki na odległości czasoprzestrzenne i energie, dla których przewidywania mechaniki klasycznej nie sprawdzały się. Opisuje przede wszystkim obiekty o bardzo małych masach i rozmiarach - np. atom, cząstki elementarne itp. Jej granicą dla średnich rozmiarów lub średnich energii czy pędów jest mechanika klasyczna.Foton (gr. φως – światło, w dopełniaczu – φοτος, nazwa stworzona przez Gilberta N. Lewisa) jest cząstką elementarną, nie posiadającą ładunku elektrycznego ani momentu magnetycznego, o masie spoczynkowej równej zero (m0 = 0), liczbie spinowej s = 1 (fotony są zatem bozonami). Fotony są nośnikami oddziaływań elektromagnetycznych, a ponieważ wykazują dualizm korpuskularno-falowy, są równocześnie falą elektromagnetyczną.

    Splątanie nie wymaga też pojęcia "absolutnego czasu", który byłby potrzebny przy natychmiastowym oddziaływaniu, a którego istnienie jest sprzeczne z teorią względności. Splątanie zachodzi bowiem także pomiędzy cząstkami oddalonymi w czasie albo poruszającymi się względem siebie z dużą prędkością i ulega odpowiednim zmianom zgodnym z przekształceniami Lorentza.

    Leonard Susskind (ur. 1940) – amerykański fizyk. Jest profesorem fizyki teoretycznej na Uniwersytecie Stanforda. Jego badania obejmują teorię strun, teorię pól kwantowych, statystyczną mechanikę kwantową i kosmologię kwantową. Jest członkiem NAS, Amerykańskiej Akademii Sztuki i Nauki oraz innych organizacji międzynarodowych o charakterze naukowym.<|||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| |||||||||| - |||||||||| |||||||||| ||||||||||>,

    Jedną z prób wyjaśnienia tego paradoksu, podjętą już przez Einsteina, było postulowanie istnienia tzw. teorii zmiennych ukrytych. Fotony z chwilą rozdzielenia mogłyby nieść pewną zakodowaną informację, która wpływałaby na ich przyszłe zachowanie. Informacja ta, czyli właśnie "zmienne ukryte", wyjaśniałaby ich późniejszy skorelowany stan. Analogicznie jeśli dwoje ludzi umówi się co do swoich dalszych działań, ich akcje mogą być później silnie powiązane ze sobą, choć nie mają już oni ze sobą kontaktu. Okazuje się jednak, że nie jest możliwe wyjaśnienie splątania za pomocą teorii zmiennych ukrytych. Udowodniono, że każda taka teoria dawałaby w pewnych warunkach mniejsze korelacje, niż są faktycznie obserwowane (tzw. twierdzenie Bella).

    Anton Zeilinger (ur. 20 maja 1945 w Ried im Innkreis) – fizyk austriacki, specjalizujący się w interferometrii kwantowej.Paradoks (także: niekompletność, eksperyment myślowy) EPR – nazwa pochodzi od nazwisk trzech fizyków: Alberta Einsteina, Borysa Podolskiego i Nathana Rosena. Fizycy ci zaproponowali pewien eksperyment myślowy w celu wykazania niezupełności mechaniki kwantowej. Eksperyment ten został opisany we wspólnie wydanej w 1935 roku publikacji "Can Quantum Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete?".

    Z twierdzeniem Bella jest powiązane założenie tzw. lokalnego realizmu, głoszące, że każda cząstka i punkt przestrzeni oddziałują tylko z najbliższym otoczeniem ("lokalny") i dają się opisać skończoną liczbą parametrów ("realizm"). Np. przeciwne bieguny magnesów przyciągają się, gdyż każdy z nich wysyła kwanty pola elektromagnetycznego, które są opisane kilkoma parametrami ("realizm") i oddziałują na drugi magnes dopiero po dotarciu w jego pobliże ("lokalność"). Założenie lokalnego realizmu jest milcząco przyjmowane w ogólnej teorii względności, jednak na mocy twierdzenia Bella jest ono sprzeczne z mechaniką kwantową i z wynikami eksperymentów. Z twierdzenia nie wynika natomiast, czy poprawne jest założenie samego realizmu lub samej lokalności.

    Informatyka kwantowa – dziedzina łącząca informatykę i mechanikę kwantową, zajmująca się wykorzystaniem własności układów kwantowych do przesyłania i obróbki informacji (patrz też informacja kwantowa).Ogólna teoria względności (OTW) – popularna nazwa teorii grawitacji formułowanej przez Alberta Einsteina w latach 1907–1915, a opublikowanej w roku 1916.

    Historia[]

    Kolejne odkrycia doprowadziły do sformułowania teorii stanu splątanego:

  • fizyka klasyczna nie radzi sobie z opisem zjawisk mikroskopowych;
  • fizyka kwantowa, pionierskie prace Plancka – 1900;
  • szczególna teoria względności – 1905;
  • ogólna teoria względności – 1917;
  • teoria stanu splątanego.
  • Pojęcie splątania zostało wprowadzone przez jednego z twórców mechaniki kwantowej – Erwina Schrödingera w 1935 roku. Stany splątane mają szerokie zastosowanie w informatyce kwantowej (zwłaszcza w kryptografii i teleportacji kwantowej).

    La Palma (właściwie San Miguel de la Palma) – jedna z siedmiu dużych Wysp Kanaryjskich. Wyspa zajmuje 708 km² powierzchni, jej rozciągłość terytorialna wynosi 42 km długości i 28 km szerokości (jest piątą co do wielkości wyspą archipelagu). Wyspa podlega prowincji Santa Cruz de Tenerife, stolicą La Palmy jest Santa Cruz de La Palma na wschodnim wybrzeżu. Największe miasto wyspy – Los Llanos de Aridane znajduje się na zachodnim wybrzeżu. Językiem urzędowym jest język hiszpański. Wyspę zamieszkuje 86 528 mieszkańców.Twierdzenie Bella (zwane też nierównością Bella) - twierdzenie dotyczące mechaniki kwantowej i teorii pomiaru, pokazujące, w jaki sposób przewidywania mechaniki kwantowej różnią się od klasycznej intuicji. Jego autorem jest irlandzki fizyk John Stewart Bell. Można je sformułować następująco:

    W latach 90. XX wieku eksperymentalnie udowodniono istnienie splątania pomiędzy fotonami odległymi od siebie o kilkanaście kilometrów (grupa Gisin'a, Genewa). Potem zaobserwowano to zjawisko na odległości aż 144 km – doświadczenie przeprowadzone na wyspach La Palma i Teneryfa (Anton Zeilinger i współpracownicy).

    Od 2011 roku rekordowa liczba splątanych atomów to 10 miliardów. Rok później fizycy jednocześnie splątali rekordowo dużą liczbę 8 fotonów. Również w tym roku w powietrzu o temperaturze pokojowej splątano 2 diamenty milimetrowej wielkości i oddalono je na odległość 15 centymetrów.

    Stan kwantowy — informacja o układzie kwantowym pozwalająca przewidzieć prawdopodobieństwa wyników wszystkich pomiarów, jakie można na tym układzie wykonać. Stan kwantowy jest jednym z podstawowych pojęć mechaniki kwantowej.Most Einsteina-Rosena (ang. Einstein-Rosen-bridge) zwany również Tunelem Schwarzschilda to odmiana tunelu czasoprzestrzennego odkryta teoretycznie w 1935 roku przez Alberta Einsteina i Nathana Rosena w ramach badań teorii względności. Nazwą tą określano początkowo wszystkie modele tuneli czasoprzestrzennych, aż w miarę teoretycznego odkrywania tuneli o innych cechach w literaturze angielskojęzycznej przyjęła się nazwa wormhole. Dziś określenie mostu Einsteina-Rosena stosuje się tylko do pierwotnego modelu odkrytego w 1935 roku. Choć teoria względności dopuszcza tunele czasoprzestrzenne jak most Einsteina-Rosena, to nie ma pewności co do tego, czy rzeczywiście mogłyby one istnieć w realnych warunkach fizycznych.

    W czerwcu 2013 roku Juan Maldacena oraz Leonard Susskind w preprincie zasugerowali, że splątanie kwantowe może być wynikiem istnienia między fotonami mostu Einsteina-Rosena.

    Podstrony: [1] 2 [3]



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Juan Martín Maldacena (ur. 10 września 1968 w Buenos Aires) - fizyk teoretyk. Odkrywca jednej z realizacji zasady holograficznej, a mianowicie korespondencji AdS/CFT.
    Transformacja Lorentza (przekształcenie Lorentza) – przekształcenie liniowe przestrzeni Minkowskiego umożliwiające obliczenie wielkości fizycznych w pewnym układzie odniesienia, jeśli znane są te wielkości w układzie poruszającym się względem pierwszego. Przekształceniu temu podlegają np. współrzędne w czasoprzestrzeni, energia i pęd, prędkość (zarówno wartość, jak i kierunek), pole elektryczne i magnetyczne. Wzory transformacyjne zostały wyprowadzone przez Lorentza w oparciu o założenie, że prędkość światła jest stała i niezależna od prędkości układu. Bardziej ogólną transformacją czasoprzestrzeni jest transformacja Poincarego.
    Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger (ur. 12 sierpnia 1887 w Wiedniu (Erdberg), zm. 4 stycznia 1961 w Wiedniu) – austriacki fizyk teoretyk, jeden z twórców mechaniki kwantowej, laureat Nagrody Nobla z dziedziny fizyki w roku 1933 za prace nad matematycznym sformułowaniem mechaniki falowej.
    Teoria zmiennych ukrytych (Teoria Ukrytych Parametrów) – zbiorcza nazwa dla różnych koncepcji będących interpretacjami teorii kwantów. Interpretacje te próbują wyeliminować paradoksy obecne w innych interpretacjach poprzez wprowadzenie dodatkowych mechanizmów. W teoriach tych zakłada się istnienie przyczyn powstawania zjawisk fizycznych niemożliwych do opisania za pomocą mechaniki kwantowej i niepoznawalnych dla ludzkiego umysłu.
    Max Karl Ernst Ludwig Planck (ur. 23 kwietnia 1858 w Kilonii, zm. 4 października 1947 w Getyndze) – niemiecki fizyk, autor prac z zakresu termodynamiki, promieniowania termicznego, energii, dyspersji, optyki, teorii względności, a przede wszystkim teorii kwantów.
    Polaryzacja – właściwość fali poprzecznej polegająca na zmianach kierunku oscylacji rozchodzącego się zaburzenia w określony sposób.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.013 sek.