Дослідження: один промисловий робот забирає роботу у шести робочих
8 Квітня , 2017
Так закінчиться остання місія космічного апарату Cassini
8 Квітня , 2017

Дивна поведінка частинок світла кидає виклик існуючій квантовій теорії

Відомо, що на самому маленькому рівні, на рівні субатомних частинок, закони класичної фізики перестають працювати і все, що відбувається,  починає підкорятись законам загадкової квантової механіки. Деякі з цих законів вже вивчені в достатній мірі, і це дозволяє вченим з досить великою прогнозувати поведінку квантових частинок, таких, як заплутані фотони світла. Однак, результати досліджень, проведених вченими з університету Східної Англії (University of East Anglia, UEA), Великобританія, вказали на те, що крихітні частинки світла в деяких випадках можуть поводитись таким чином, що це не вписується в рамки існуючої квантової теорії.
Вчені займались дослідженнями квантового процесу безпосереднього параметричного перетворення (spontaneous parametric down-conversion, SPDC). У цьому процесі промінь світла проходить крізь спеціальний кристал, в результаті чого,  виходять пари заплутаних на квантовому рівні фотонів. Нагадаємо нашим читачам, що заплутані квантові частинки є пов’язаними, примусова зміна квантового стану однієї з частинок викликає зміну стану другої частинки, незважаючи на те, що їх може розділяти велика відстань.
Згідно з існуючою квантовою теорією,  заплутаними стають тільки ті фотони, які пройшли через одну і ту ж саму область (точку) кристала. Проте, вчені виявили, що заплутаними можуть стати і фотони, що пройшли через області кристала, розділені досить великою відстанню. “Заплутані фотони можуть з’явитися з областей кристала, які віддалені один від одного на соті частки мікрометра” – розповідає професор Девід Ендрюс (David Andrews), – “З точки зору існуючої квантової теорії такі фотони не можуть стати заплутаними, адже вони “народились” дуже далеко один від одного на атомарному рівні”.
Заплутані фотони, спіймані в спеціальних пастках, є одними з основних елементів майбутніх квантових комп’ютерів, комп’ютерів, що мають набагато більшу обчислювальну потужність, ніж найпотужніші сучасні суперкомп’ютери. Проте,  нестикування в квантовій теорії, пов’язане з виникненням пар заплутаних фотонів, може надати не дуже добрий вплив на дизайн майбутніх квантових обчислювальних систем, адже вона вносить додаткову похибку в роботу окремих квантових компонентів.
“Ми показали, що фотони світла не є “твердими кулями”, поведінку яких можна визначити з достатньою точністю” – розповідає Девід Ендрюс, – “І розробники майбутніх квантових фотонних обчислювальних систем мають враховувати невизначеності, які можуть виникнути в результаті непередбачуваної поведінки фотонів”.

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: 
Inline
Inline