• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Polacy opracowali nową metodę detekcji kwantowego splątania

    12.11.2011. 00:04
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Polscy naukowcy zaprezentowali nowy sposób wykonania eksperymentu, dzięki któremu będzie możliwe sprawdzenie właściwości kwantowego splątania. Praca fizyków ukazała się w prestiżowym czasopiśmie "Physical Review Letters". Kwantowe splątanie jest jedną z najbardziej zadziwiających własności mechaniki kwantowej. Jest ona kluczowa w kontekście kwantowej informacji, kryptografii kwantowej, a także wielu innych gałęzi nauki i inżynierii przyszłości.

    Splątanie ze sobą nawzajem dwóch lub więcej kwantowych obiektów fizycznych (np. fotonów czy elektronów) oznacza specjalny rodzaj korelacji występującej pomiędzy tymi obiektami. Korelacje tego typu nie są znane w świecie fizyki klasycznej - wręcz przekraczają prawa natury rządzące w tym świecie.

    Podstawową trudnością przy badaniu kwantowego splątania - zarówno teoretyczną, jak i eksperymentalną - jest stwierdzenie, czy dany układ fizyczny jest, czy nie jest "splątany". W ciągu wielu lat badań zaproponowano różne teoretyczne i doświadczalne narzędzia służące rozwiązaniu detekcji i mierzeniu kwantowego splątania w przeróżnych, interesujących układach fizycznych.

    Część metod wykrywania kwantowego splątania bazuje na tzw. relacjach nieoznaczoności. Oznacza to, że w eksperymencie mierzy się wybraną wielkość, co do której wiadomo, że jeśli stan układu fizycznego nie jest splątany (używa się określania, że jest "separowany"), to jej wartość nie przekroczy pewnego pułapu. W efekcie, jeśli ten obliczony teoretycznie pułap zostanie doświadczalnie przekroczony, to można uzyskać pewność, że badany stan fizyczny układu jest splątany.

    W pracy autorstwa Łukasza Rudnickiego (Centrum Fizyki Teoretycznej PAN), prof. Pawła Horodeckiego (Politechnika Gdańska, Krajowe Centrum Informatyki Kwantowej) i prof. Karola Życzkowskiego (Uniwersytet Jagielloński, CFT PAN) została wprowadzona nowa wielkość o podobnym charakterze i wskazana korespondująca wartość (relacja nieoznaczoności), której nie może ona przekroczyć, jeśli badany stan jest separowalny.

    "Wielkość ta nazwana przez nas collectibility, od angielskich słów collective i separability, co można tłumaczyć jako kolektywny test na separowalność, jest doświadczalnie mierzalna. W naszej pracy opisaliśmy sposób wykonania eksperymentu bazujący na metodzie interferometrii optycznej" - powiedział PAP Łukasz Rudnicki.

    "Mamy nadzieję, iż zaproponowana przez nas metoda okaże się użyteczna i zyska popularność w dziedzinie współczesnych laboratoryjnych badań nad kwantowym splątaniem. Niedawno rozpoczęliśmy współpracę z grupą doświadczalną, która, jak mamy nadzieję, jako pierwsza podda weryfikacji zaproponowaną przez nas metodę" - dodał doktorant z CFT PAN.

    PAP - Nauka w Polsce

    ast/ agt/ bsz



    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Harald Weinfurter (ur. 14 maja 1960 w Steyr) – profesor fizyki w Uniwersytetecie Ludwiga Maximiliana (niem. Ludwig-Maximilians-Universität München, LMU, Uniwersytet Monachijski). Specjalista w dziedzinie eksperymentów dotyczących podstaw mechaniki kwantowej, a w szczególności: kwantowej interferometrii ze skorelowanymi fotonami, kwantowego splątania, nierówności Bella, kwantowej komunikacji i przetwarzania informacji, kwantowej kryptografii i metrologii. W kwantowej teorii informacji kodowanie supergęste to technika używana do wysyłania dwóch bitów klasycznej informacji przy użyciu tylko jednego kubitu z pomocą splątania. Teleportacja kwantowa (QT z ang. quantum teleportation) – w kwantowej teorii informacji technika pozwalająca na przeniesienie stanu kwantowego na dowolną odległość z wykorzystaniem stanu splątanego.

    Stan splątany – rodzaj skorelowanego stanu kwantowego dwóch lub więcej cząstek lub innych układów kwantowych. Ma on niemożliwą w fizyce klasycznej cechę polegającą na tym, że stan całego układu jest lepiej określony niż stan jego części. Dekoherencja kwantowa, to w mechanice kwantowej proces opisujący oddziaływanie obiektu kwantowego z otoczeniem. Jest to fundamentalny proces tłumaczący w jaki sposób mechanika klasyczna może być rozumiana jako przybliżenie mechaniki kwantowej. Oddziaływanie z otoczeniem stanowi realizację kwantowego pomiaru, procesu który prowadzi do redukcji funkcji falowej. Dekoherencja zakłada oddziaływanie obiektu z otoczeniem w sposób nieodwracalny w sensie termodynamicznym, co niszczy interferencję między danym obiektem i otoczeniem. Innymi słowy dekoherencja eliminuje ewentualne splątanie układu kwantowego z otoczeniem. Dekoherencja może być rozumiana jako utrata informacji o układzie wskutek jego oddziaływania z otoczeniem.

    Inkoherencja (łac. incoherentio), rzadziej określana też jako splątanie - zaburzenie myślenia, wyrażające się w rozrywaniu związków pomiędzy członami myślenia. Zaliczana jest do zaburzeń struktury myślenia i skutkuje utratą spójności wypowiedzi w obrębie zdań. Dla zobrazowania dezorganizacji wypowiedzi używa się również określenia "sałata słowna". Może wystąpić w przebiegu ostrych psychoz z zaburzeniami świadomości np. w zespole splątaniowym (amentywnym), w schizofrenii o ostrym przebiegu. Zespół splątaniowy, zespół amentywny (określene też jako splątanie, amencja) – zaburzenia świadomości o etiologii egzogennej przejawiające się głębokimi zmianami świadomości. Zwykle jest to przejaw ciężkiej dysfunkcji mózgu. Występuje w przebiegu niewydolności krążenia mózgowego, infekcjach, zatruciach, zaburzeniach metabolicznych (cukrzyca, uszkodzenie wątroby, nerek), czasem jako powikłanie przebiegu psychoz endogennych (mania, katatonia).

    Buchta – zwój liny ułożony specjalnie w taki sposób, aby można było z tej liny od razu skorzystać (rozwinąć) bez ryzyka splątania. Splądrowanie Rzymu (846): Jeden z wielu przypadków splądrowania Rzymu. To z roku 846 było jedynym muzułmańskim złupieniem stolicy kościoła chrześcijańskiego.

    Splątka (Anemia Sw.) – rodzaj pnących paproci z monotypowej rodziny splątkowate (Anemiaceae) z rzędu szparnicowców (Schizaeales). W niektórych ujęciach część gatunków wyodrębnianych jest w rodzaj Mohria. W szerszym ujęciu należy tu ponad 100 gatunków występujących głównie na kontynentach amerykańskich, z nielicznymi gatunkami obecnymi w Afryce, Azji południowej i na wyspach Oceanu Indyjskiego.

    Gametofor (gr. gamétes – małżonek, phorá – noszenie) – u roślin część gametofitu, na której powstają narządy płciowe (gametangia). W szczególności termin stosowany jest w odniesieniu do ulistnionych łodyżek mszaków wyrastających ze splątka i zakończonych rodniami i plemniami. U mszaków, u których splątek jest tworem krótkotrwałym (np. u torfowców), gametofor można utożsamiać z gametofitem. Po zapłodnieniu z rodni na szczycie gametoforu wyrasta sporofit. Gametofor jest w przypadku mchów zasadniczą częścią pokolenia płciowego.

    Peter Gadet – generał, dowódca obrony powietrznej Ludowej Armia Wyzwolenia Sudanu (SPLA), który tuż przed proklamacją niepodległości przez Sudan Południowy zbuntował się i przystąpił do Armii Wyzwolenia Sudanu Południowego (SSLA), która rozpoczęła rebelię wobec SPLA. Splądrowanie Jerozolimy – incydent opisany w 1 Księdze Królewskiej, a także, z niewielkimi zmianami, w 2 Księdze Kronik Starego Testamentu.

    Szparnicowce (Schizaeales) – rząd paproci obejmujący 3 rodziny (w tym 2 monotypowe), 4 rodzaje i ponad 155 gatunków (z czego ponad 100 z rodzaju splątka Anemia). Występują w całej strefie międzyzwrotnikowej. U zaliczanych tu paproci charakterystyczne jest brzeżne umieszczenie zarodni, które umieszczone są zwykle na trzoneczkach i pękają podłużną szparą po jednoczesnym dojrzeniu. Plektenchyma – tkanka rzekoma, która powstaje z nitkowatych, początkowo oddzielonych plech poprzez ich splątanie się i złączenie. Występuje u grzybów i niektórych glonów. Nitki plechy łączą się z sobą poprzez ścisłe splątanie albo poprzez zlepienie śluzowatymi ścianami komórkowymi, tworząc twór podobny do tkanki roślin wyższych. U grzybów plektenchyma buduje np. owocniki. Czasami przypomina budową tkankę miękiszową roślin wyższych, wtedy nazywa się ją pseudoparenchymą.

    Dodano: 12.11.2011. 00:04  


    Najnowsze