Измерение Кванта Точности Достиганное с Методами Слаб-Измерения

Published on October 5, 2012 at 3:53 AM

Научные Работники которые изучают ультра-малый мир атомов знают невозможно сделать некоторые одновременные измерения, например узнающ и положение и момент электрона, с произвольно высоким уровнем точности. Потому Что измерения нарушают систему, увеличенная определенность в первом измерении водит к увеличенной неопределенности в втором.

Университет аспирантов Дилана Mahler (l) и Ли Rozema оптики суммы Торонто (r) подготовляет пары спутанных фотонов изучить помеху фотоны испытывают после того как они измерены. Пары часть команды которая продемонстрировала степень точности которой можно достигнуть с методами слаб-измерения, причиняя re-evaulation Принципа Неопределенности Heisenberg. Кредит: Дилан Mahler, Университет Торонто.

Математика этой unintuitive принципиальной схемы - вехи квантовой механики - сперва была сформулирована известным физиком Werner Heisenberg в начале XX век и стала известной как Принцип Неопределенности Heisenberg. Heisenberg и другие научные работники более поздно обобщили уровнения для того чтобы захватить внутреннеприсущую неопределенность в свойствах систем суммы, независимо от измерений, но принцип неопределенности иногда все еще свободно прикладной к отношению измерени-помехи Heisenberg первоначально. Теперь исследователя от Университета Торонто собирали большую часть сразу экспириментально доказательство что образование Heisenberg первоначально неправильно. Результаты были опубликованное он-лайн в Письмах Просмотрения журнала Физических последний месяц и исследователя представят их заключения для the first time на Ежегодном Собрании Оптически (OSA) Общества, Границах в Оптике (FiO), осуществляя в Rochester, N.Y. 14-ое октября -18.

Команда Торонто настроила прибор для того чтобы измерить поляризацию пары спутанных фотонов. Различные положения поляризации фотона, как положение и момент электрона, что вызвано комплементарными физическими свойствами, они подлеубежал обобщенное отношение неопределенности Heisenberg. Главная задача исследователей была квантифицировать насколько поступок измерять поляризацию нарушил фотоны, которые они сделали путем наблюдать светлыми частицами как до, так и после измерение. Однако, если «прежде чем съемка» нарушила систему, «, то после того как съемка» была tainted.

Исследователя нашли путь вокруг этой Задвижки-22 суммы механически путем использование методов от теории измерения суммы для того чтобы прокрасться неразрушающие взгляды украдкой фотонов прежде чем их поляризация была измерена. «Если вы взаимодействуете очень слабо с вашей частицой суммы, то вы не нарушите его очень много,» объяснили Ли Rozema, выбранный Ph.D. в исследовании оптики суммы на Университете Торонто, и ведущего автор изучения. Слабые взаимодействия, однако, могут быть как зернистые фотоснимки: они производят очень маленькую информацию о частице. «Если вы делаете как раз одиночное измеренияе, то будет много шум в том измерении,» сказал Rozema. «Но если вы повторяете измерение много, то много времен, вы можете построить вверх по статистик и можете посмотреть средний.»

Путем сравнивать тысячи «перед» и «после» взглядами фотонов, исследователей показал что их точные измерения нарушили систему очень более менее чем предсказано первоначально формулой Heisenberg. Результаты команды обеспечивают первое сразу экспириментально доказательство что новое отношение измерени-помехи, математически вычисленное физиком Masanao Ozawa, на Университете Нагоя в Японии, в 2003, более точно.

«Измерение суммы Точности будет очень важной темой, специально в полях как тайнопись суммы где мы полагаемся на факте что измерение нарушает систему для того чтобы передать информацию безопасно,» сказали Rozema. «В сути, наш эксперимент показывает что мы могл сделать более точные измерения и дать меньше помехи чем мы ранее подумал.»

Источник: http://www.osa.org/

Last Update: 5. October 2012 08:57

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit