PrecisionQuantum Mätning som Uppnås med Svag-Mätning Tekniker

Published on October 5, 2012 at 3:53 AM

Forskare, som studien densmå världen av atoms vet, är det omöjligt att göra bestämda samtidiga mätningar, till exempel finna ut både läget och momentum av en elektron, med godtyckligt en kick - jämna av precision. Därför Att mätningar störer systemet, ökande säkerhet i den första mätningsblytaket till ökande osäkerhet i understödja.

Universitetar av doktorander Dylan Mahler (v) och Lee för Toronto quantumoptik som Rozema (r) förbereder, parar av intrasslade fotoner till studien störningen fotonerna erfar, efter de har mätts. Para är delen av ett lag som visade graden av precision, som kan uppnås med svag-mätning tekniker och att orsaka ett beträffande-evaulation av Heisenbergs OsäkerhetPrincipen. Kreditera: Dylan Mahler, Universitetar av Toronto.

Matematiken av detta unintuitive begrepp - en kännemärke av quantummekaniker - formulerades av den berömda fysiker Werner Heisenberg på början av det 20th århundradet och blev först bekant som den Heisenberg OsäkerhetPrincipen. Mer sistnämnda Heisenberg och andra forskare generaliserade likställandena till tillfångatagandet en inneboende osäkerhet i rekvisitan av quantumsystem, utan hänsyn till mätningar, men osäkerhetprincipen ibland appliceras fortfarande löst till Heisenbergs det original- mätning-störning förhållandet. Nu har forskare från Universitetar av Toronto samlat mest riktar experimentellt bevisar att Heisenbergs original- utformning är fel. Resultaten publicerades direktanslutet i föra journal överLäkarundersökningen Granskar Märker den sist månaden och forskarna som ska gåva deras rön för den första tiden på det Optiska Samhälle (OSA) Årsmöte, Gränser i Optik som (FiO) äger rum i Rochester, N.Y. Oct. 14 -18.

Det Toronto laget ställer in en apparatur för att mäta polarizationen av en para av intrasslade fotoner. Den olika polarizationen påstår av en foton, gillar läget, och momentum av en elektron, är vad kallas kompletterande läkarundersökningrekvisita, menande dem är betvingar till det generaliserade Heisenberg osäkerhetförhållandet. Forskare huvudsakliga mål var att kvantifiera, hur mycket agera av att mäta polarizationen störde fotonerna, som de gjorde, genom att observera de ljusa partiklarna både för och efter mätningen. Emellertid om ”, för skjutit” störde systemet, ”, efter du skjutas”, skulle, fläckas.

Forskarna grundar a runt om denna mekaniska quantum Fångar-22 långt, genom att använda tekniker från quantummätningsteori för att smyga sig non-splittras tittar av fotonerna, för deras polarization mättes. ”Om du påverkar varandra mycket svagt med din quantumpartikel, ska du för att inte störa den mycket,” förklarade Lee Rozema, forskar leder en Ph.D.-kandidat i quantumoptik på Universitetar av Toronto och författare av studien. Svaga växelverkan, emellertid, kan vara likt kornigt fotograferar: dem information om avkastning mycket lite om partikeln. ”Om du tar precis en singelmätning, finns det som ska, en radda stojar däri mätning,”, sade Rozema. ”Men, om du repetition mätningen många, många tider, dig kan uppbyggnadstatistiken och kan se genomsnittet.”,

Genom att jämföra som är tusentals ”, för” och ”, efter” har beskådat av fotonerna, forskarna avslöjde att deras precisera mätningar störde systemet mycket mindre än förutsagt av den original- Heisenberg formeln. Lagets resultat ger första riktar experimentellt bevisar att ett nytt mätning-störning förhållande, matematiskt beräknat av fysiker Masanao Ozawa, på den Nagoya Universitetar i Japan, i 2003, är exaktare.

”Är Precisionquantummätningen passande ett mycket viktigt ämne, speciellt i sätter in lik quantumkryptografi var vi rely på faktumet, att mätningen störer systemet för att överföra information säkert,” sade Rozema. ”I extrakt, visar vårt experiment, att vi är kompetent att göra mer att precisera mätningar och ge mindre störning, än oss hade föregående tänkt.”,

Källa: http://www.osa.org/

Last Update: 5. October 2012 08:58

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