Kvant mexanikasının xəyali hissəsi həqiqətən mövcuddur

Ümumiyyətlə belə hesab olunurdu kompleks nömrələr, yəni xəyali bir say komponenti olanlar və (mən eksi bir nəticə ilə kvadrat şəklində) sadəcə riyazi bir hiylədir. Bununla birlikdə, bir Polşa-Çin-Kanada alim qrupu, xəyali hissəsinin olduğunu sübut etdi Kvant mexanikası Varşava Universitetinin Yeni Texnologiyalar Mərkəzi bildirir ki, gerçək dünyada hərəkətdə görünə bilər.

Ədədlərin fiziki dünyanı təsvir etmək qabiliyyəti ilə bağlı intuitiv fikirlərimiz əhəmiyyətli bir düzəliş tələb edir. İndiyə qədər yalnız real rəqəmlərin ölçülə bilən fiziki kəmiyyətlərlə əlaqəli olduğu görünürdü. Ancaq buna müvəffəq oldu Kvant vəziyyətləri von dolaşıq fotonlar mürəkkəb rəqəmlərə müraciət etmədən ayırd edilə bilməyəcəyini tapmaq. Bundan əlavə, tədqiqatçılar üçün kompleks ədədlərin mənasını təyin edən bir təcrübə apardılar Kvant mexanikası təsdiq edilmişdir

Şəkil mənbəyi: Pixabay

Tədqiqat Dr. qrupu tərəfindən həyata keçirilmişdir. Varşava Universitetindəki Kvant Optik Texnologiyalar Mərkəzindən Alexander Streltsov, Hefei'deki Çin Elm və Texnologiya Universiteti (USTC) və Calgary Universiteti (UCalgary) alimlərinin iştirakı ilə Varşava Universitetindəki Kvant Optik Texnologiyalar Mərkəzindən (QOT) Alexander Streltsov. Nəzəriyyəni və ölçüləri izah edən məqalələr var Fiziki baxış məktubları und Fiziki baxış A ortaya çıxdı.

Fizikada kompleks ədədlər tamamilə riyazi xarakter daşıyırdı. Bunların tənliklərində əsas rol oynasa da Kvant mexanikası oynamaq, onlara sadəcə bir vasitə kimi baxılırdı, fiziklərin hesablamalarını asanlaşdıran bir şey. Nəzəri və eksperimental olaraq mövcud olduğunu sübut etdik Kvant vəziyyətləri orada yalnız əvəzolunmaz iştirakı altında kompleks nömrələr fərqləndirilə bilər "dedi Dr. Streltsov.
Qarışıq ədədlər həqiqi və xəyali iki komponentdən ibarətdir. Bunlar a + b şəklindədir, burada a və b realdır. Bi komponenti kompleks nömrələrin spesifik xüsusiyyətlərindən məsuldur. Əsas rolu xəyali rəqəm i oynayır. İ rəqəmi -1-in kvadrat köküdür (buna görə kvadrat qoysaq, mənfi birini alardıq).

Fiziki dünyada birbaşa i rəqəmi ilə əlaqəli ola biləcək bir şey təsəvvür etmək çətindir. Masada 2 və ya 3 alma ola bilər, bu normaldır. Bir alma götürsək, fiziki bir qüsurdan danışa bilərik və onu mənfi tam -1 ilə təsvir edə bilərik. Almanı iki və ya üç hissəyə bölə bilərik və beləliklə 1/2 və ya 1/3 ölçülə bilən rəqəmlərin fiziki ekvivalentlərini əldə edə bilərik. Cədvəl mükəmməl bir kvadrat olsaydı, 2 rəqəminin diaqonal (ölçülməz) kvadrat kökü yanından daha uzun olardı. Eyni zamanda, ən səmimi niyyətlərə baxmayaraq masaya i sayına alma qoymaq mümkün deyil.

Mürəkkəb ədədin fizikadakı təəccüblü karyerası onların köməyi ilə hər cür Titrəmələr Ümumi trigonometrik funksiyalardan daha rahat təsvir edilə bilər. Buna görə hesablamalar kompozit rəqəmlərlə aparılır və sonunda yalnız onda görünən həqiqi rəqəmlər nəzərə alınır.

Digər fiziki nəzəriyyələrlə müqayisədə Kvant mexanikası xüsusi bir şey, çünki müəyyən şərtlər altında hissəciklər və digərləri altında dalğa kimi davrana bilən obyektləri təsvir etməlidir. Postulat olaraq qəbul edilən bu nəzəriyyənin əsas tənliyi Şrödinger tənliyidir. İlə əlaqəli müəyyən bir funksiyanın, sözdə dalğa funksiyasının zamanla dəyişmələrini təsvir edir Ehtimal paylanmasısistemi bu və ya digər vəziyyətdə tapmaq əlaqəlidir. İçində Şrödinger tənliyi lakin dalğa funksiyasının tam yanında açıq bir xəyali rəqəm var.
On illərdir ki, ardıcıl və eksiksiz olub-olmaması barədə mübahisələr var Kvant mexanikası yalnız həqiqi rəqəmlərlə yaradıla bilər. Buna görə qərar verdik Kvant vəziyyətləri yalnız bir-birindən mürəkkəb ədədlərlə fərqlənə bilən. Həlledici məqam bu dövlətləri yaratdığımız və fərqlənib-fərqlənmədiklərini fiziki cəhətdən yoxladığımız bir sınaq oldu "dedi. Polşa Elm Fondu tərəfindən araşdırma aparan Dr. Streltsov.

Rolunu oynayan təcrübə kvant mexanikasında kompleks ədədlər təsdiqləndi, oyun ustasının iştirakı ilə Alice və Bob arasında bir oyun şəklində təmsil edilə bilər. Lazer və kristalları olan bir cihazdan istifadə edərək oyun ustası iki fotonu ikisindən birinə bağlayır Kvant vəziyyətlərifərqi mütləq kompleks ədədlərin istifadəsini tələb edir. Sonra a göndərir Photon Alisə, digəri Boba. Hər biri fotonlarını ölçür və sonra mövcud əlaqələri təyin etmək üçün digərləri ilə əlaqə qururlar.

Alice və Bob ölçülərinin yalnız 0 və ya 1 dəyərlərini ala biləcəyini düşünək. Alice, Bob kimi mənasız sıfır və birinin ardıcıllığını görür. Ancaq ünsiyyət qurduqda, müvafiq ölçmələr arasında əlaqə qura bilərlər. GM sizə bir əlaqəli vəziyyət göndərmişsə, biri 0 nəticəsini görürsə, digəri də verəcəkdir. Əgər varsa anti-korrelyasiya olunmuş dövlət alındı, Alice ölçüləri 0, Bob üçün 1 olacaq. Qarşılıqlı razılıqla Alice və Bob dövlətlərimizi ayırd edə bilirdilər, ancaq onlar olduqda Kvant təbiəti kökündən mürəkkəbdir, deyir Dr. Streltsov.
Nəzəri təsvir üçün adlanan yanaşma istifadə edilmişdir Kvant mənbələri nəzəriyyəsi məlumdur. Təcrübənin özü də dolaşıqdan lokal fərqlənmə ilə İki foton vəziyyəti xətti optik texnika istifadə edərək Hefei bir laboratoriyada həyata keçirilmişdir. Tədqiqatçılar tərəfindən hazırlanmış kvant vəziyyətlərinin fərqlənən olduğu ortaya çıxdı ki, bu da kompleks rəqəmlərin kvant mexanikasının ayrılmaz, ayrılmaz bir hissəsi olduğunu sübut etdi.
Polşa-Çin-Kanada tədqiqat qrupunun nailiyyəti təməldir, lakin o qədər dərindir ki, yenisinə çevrilə bilər Kvant texnologiyaları yıxa bilər. Xüsusilə, kompleks ədədlərin rolunu araşdırmaq Kvant mexanikası səmərəlilik mənbələrini azaltmağa kömək edə bilər Kvant kompüterləri Klassik kompüterlər üçün əlçatmaz sürətlərdə müəyyən problemləri həll edə biləcək keyfiyyətcə yeni hesablama maşınlarını daha yaxşı başa düşmək üçün.