物理学家发明量子开关，打破“之前”和“之后”的理念
发布时间：2023-03-04 12:32:24 所属栏目：外闻 来源：
导读：根据我们在日常生活中认识到的因果律，一件事的发生会导致另一件事的发生。但在量子领域，这种说法并不是正确的。根据最近的一项研究，这种量子装置能混淆两个现象的时序,并且将这些现象同时呈现两列状态。
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根据我们在日常生活中认识到的因果律，一件事的发生会导致另一件事的发生。但在量子领域，这种说法并不是正确的。根据最近的一项研究，这种量子装置能混淆两个现象的时序,并且将这些现象同时呈现两列状态。 这项研究的作者之一、澳大利亚昆士兰大学的物理学家杰奎·罗梅罗博士表示，在日常生活中，我们习惯于以清晰的顺序思考事件。例如，在早上，我们可以在洗脸前刷牙，反之亦然。 但在量子领域，两者都可以同时发生，这使得我们不可能知道哪个是第一个出现的。 为了证明这一点，物理学家创造了一种特殊的量子器件——量子开关。有了这样的装置，当一个粒子处于所有可能位置的叠加状态时，就会发生多次操作。 根据这项研究，量子开关的工作原理是通过光粒子的一系列两种操作（标记为a和B）来改变光的形状。这些光子可以沿着两条不同的路径在A和B之间移动。光子遵循一条路径，a发生在B之前；在另一条路径上，B出现在A之前。 在实验中，光子的路径由其偏振方向决定。所谓极化方向是指电磁波的摆动方向——上下或左右。那些具有水平偏振方向的光子首先经历操作A，而那些具有垂直偏振方向的则首先经历操作B。 然而，由于本征激光的叠加产生了量子反应堆的财产，相当量的光子可以同时具有相对论性的水平极化和相对论性的垂直极化。 在这种情况下，光子在B之前经历了A，在A之前经历了B。 牛津大学和香港大学的物理学家朱利奥·奇里贝拉教授提出了量子开关的概念，但没有参与实验，他说，这一结果标志着“控制量子物理新体系的第一步”。 另一个研究小组先前已经建立了类似的量子开关，但这种新的量子设备消除了歧义。在早期的量子开关中，如果A出现在B之前，光子将通过仪器的稍微不同的部分，而不是B出现在A之前。这种差异使得在两个序列中同时执行两个相同的操作变得不太清楚。在这个新的量子开关中，无论哪个操作首先出现，光子都会通过同一点。 根据这项新研究，量子开关可能在量子通信和量子计算中非常有用，这可以提供在信息中断的信道中进行通信的能力。 想象一下，你打电话给朋友，让你的声音完全失真。如果你通过另一条嘈杂的电话线发送了难以辨认的信息，那么你的信息仍然是嘈杂的，没有任何有用的信息。然而，在使用量子开关时，这种情况并不一定正确。研究人员发现，如果光子以叠加状态通过两个这样的噪声通道——通道A在通道B之前，通道B在通道A之前，同时可以提取一些信息来实现通信。 奇里贝拉教授说，这是他发现的最令人惊奇的事情之一。“我认为这是一个非常重要的发现，因为它揭示了我们所知道的宇宙起源的秘密。”贝拉教授说。 （编辑：聊城站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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