Thursday, June 13, 2024

Γιν Γιανγκ στη Κβαντική Φυσική;

Γιν Γιανγκ στη Κβαντική Φυσική;

Γιν Γιανγκ στη Κβαντική Φυσική; Βρήκαμε το παρακάτω άρθρο στη φυσική, που αναφέρεται στην οπτικοποίηση της κβαντικής σύγκλισης των φωτονίων. Μπορεί να συσχετιστεί με το ταοϊστικό σύμβολο Yin και Yang μέσω της έννοιας της αλληλεξάρτησης και της ισορροπίας των αντιθέτων, που εκφράζεται στο ταοϊσμό;

Το ταοϊστικό σύμβολο του Yin και Yang απεικονίζει δύο αντίθετα στοιχεία. – Το Yin που συμβολίζει το σκοτάδι, το θηλυκό, την αρνητική ενέργεια, και το Yang που συμβολίζει το φως, το αρσενικό, τη θετική ενέργεια. Παρά τις αντιφάσεις τους, τα Yin και Yang είναι αλληλεξαρτώμενα και αλληλοσυμπληρούνται. Συνεισφέροντας στην ισορροπία του κόσμου.

Στο παρακάτω άρθρο φυσικής, περιγράφεται η φυσική αλληλεξάρτηση των φωτονίων, όπου δύο φωτόνια επηρεάζονται από τις δράσεις του ενός στο άλλο. Ακόμα και όταν βρίσκονται μακριά.

Γιν Γιανγκ στη Κβαντική Φυσική; Μπορεί… Ο λόγος: Αυτή η αλληλεξάρτηση μοιάζει με τη σχέση του Yin και Yang. Όπου δύο αντιθέτες καταστάσεις συμπληρώνουν η μία την άλλη και συμβάλλουν στη διατήρηση της ισορροπίας.

Διαβάστε το άρθρο και ο καθένας βγάζει το συμπέρασμα του!

Κβαντική σύγκλιση

Οπτικοποίηση του μυστηριώδους χορού: Κβαντική σύγκλειση των φωτονίων καταγεγραμμένη σε πραγματικό-χρόνο από το Πανεπιστήμιο της Οτάβα

Ο κόσμος της κβαντικής μηχανικής είναι γεμάτος μυστήρια και παράξενα φαινόμενα που συχνά προκαλούν θαυμασμό και διάθεση για εξερεύνηση. Ένα από αυτά τα φαινόμενα είναι η κβαντική σύγκλειση. Και πρόσφατα ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Οτάβα, σε συνεργασία με τους Danilo Zia και Fabio Sciarrino από το Πανεπιστήμιο Sapienza της Ρώμης, κατάφεραν να αναπαραστήσουν μια νέα τεχνική. Επιτρέπει την οπτικοποίηση της κυματοσυνάρτησης δύο συγκλεινόμενων φωτονίων. Των στοιχειωδών σωματιδίων που αποτελούν το φως, σε πραγματικό-χρόνο.

Το παράδειγμα σύγκλισης με ένα ζευγάρι παπούτσια

Χρησιμοποιώντας την αναλογία με ένα ζευγάρι παπούτσια, το φαινόμενο της σύγκλισης μπορεί να συγκριθεί με το να επιλέγετε ένα παπούτσι τυχαία. Από τη στιγμή που αναγνωρίζετε ένα παπούτσι, η φύση του άλλου παπουτσιού (είτε είναι το αριστερό είτε το δεξί παπούτσι) καθορίζεται αμέσως! Ανεξάρτητα από την τοποθεσία του στο σύμπαν. Ωστόσο, το ενδιαφέρον παραμένει στην εγγενή αβεβαιότητα που συνδέεται με τη διαδικασία αναγνώρισης, μέχρι τη στιγμή της παρατήρησης.

Η κυματοσυνάρτηση, μια κεντρική έννοια στην κβαντική μηχανική, παρέχει μια ολοκληρωμένη κατανόηση της κβαντικής κατάστασης ενός σωματιδίου. Για παράδειγμα, στο παράδειγμα των παπουτσιών, η “κυματοσυνάρτηση” του παπουτσιού μπορεί να φέρει πληροφορίες όπως αριστερό ή δεξί, μέγεθος, χρώμα και άλλα παρόμοια.

Πιο συγκεκριμένα, η κυματοσυνάρτηση επιτρέπει στους κβαντικούς επιστήμονες να προβλέπουν τα πιθανά αποτελέσματα διάφορων μετρήσεων σε ένα κβαντικό σύστημα. Όπως η θέση, η ταχύτητα κ.λπ.

Αυτή η ικανότητα πρόβλεψης είναι ανεκτίμητη. Ειδικά στο γρήγορα εξελισσόμενο πεδίο της κβαντικής τεχνολογίας. Όπου η γνώση μιας κβαντικής καταστάσεως που παράγεται ή εισάγεται σε έναν κβαντικό υπολογιστή θα επιτρέπει τον έλεγχο του ίδιου του υπολογιστή. Επιπλέον, οι κβαντικές καταστάσεις που χρησιμοποιούνται στην κβαντική υπολογιστική είναι εξαιρετικά πολύπλοκες. Περιλαμβάνοντας πολλά σωματίδια που μπορεί να εκδηλώνουν ισχυρές μη τοπικές συσχετίσεις.

Η γνώση της κυματοσυνάρτησης ενός τέτοιου κβαντικού συστήματος αποτελεί μια πρόκληση. Γνωστή και ως κβαντική τομογραφία καταστάσεων ή απλά κβαντική τομογραφία. Με τις τυπικές προσεγγίσεις (βασισμένες σε λεγόμενες προβλεπτικές λειτουργίες), μια πλήρης τομογραφία απαιτεί ένα μεγάλο αριθμό μετρήσεων. Που αυξάνεται γρήγορα με την πολυπλοκότητα του συστήματος.

Σκιές όπως το σπήλαιο του Πλάτωνα;

Η προσέγγιση της προβλεπτικής μέτρησης για την κβαντική τομογραφία είναι σαν να βλέπετε τις σκιές ενός αντικειμένου υψηλής διάστασης. Προβαλλόμενες σε διαφορετικούς τοίχους, από ανεξάρτητες κατευθύνσεις. Ό,τι μπορεί να δει ένας ερευνητής είναι οι σκιές. Και από αυτές μπορεί να εξάγει το σχήμα (κατάσταση) του πλήρους αντικειμένου. Για παράδειγμα, στην αναλογική τομογραφία (CT scan), οι πληροφορίες ενός 3D αντικειμένου μπορούν να ανακτηθούν έτσι, από ένα σύνολο 2D εικόνων. Ωστόσο, στην κλασική οπτική, υπάρχει ένας άλλος τρόπος ανακατασκευής ενός 3D αντικειμένου. Αυτό ονομάζεται ψηφιακή ολογραφία. Και βασίζεται στην καταγραφή μιας μόνο εικόνας. Που ονομάζεται interferogram. Και που προκύπτει από την αναμιξη του φωτός που διασκορπίζεται από το αντικείμενο, με φως αναφοράς.

Η ανακατασκευή μιας καταστάσεως δίχως φωτόνια απαιτεί να συνδυαστεί με μια υποτίθεται γνωστή κβαντική κατάσταση. Και να αναλυθεί στη χωρική κατανομή των θέσεων, όπου φτάνουν τα δύο φωτόνια ταυτόχρονα. Η απεικόνιση της ταυτόχρονης άφιξης δύο φωτονίων ονομάζεται εικόνα σύμπτωσης. Αυτά τα φωτόνια μπορεί να προέρχονται από την πηγή αναφοράς ή την άγνωστη πηγή [Άραγε η Πηγή αυτή είναι ο Θεός;].

Η κβαντική μηχανική δηλώνει ότι η πηγή των φωτονίων δεν μπορεί να αναγνωριστεί!

Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα πρότυπο αλληλεπίδρασης που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανακατασκευή της άγνωστης κυματοσυνάρτησης. Αυτό το πείραμα έγινε δυνατό χάρη σε μια προηγμένη κάμερα. Που καταγράφει γεγονότα με χρονική ανάλυση σε επίπεδο νανοδευτερολέπτου, κάθε pixel.

Ο δρ. Alessio D’Errico, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Οτάβα και ένας από τους συν-συγγραφείς της μελέτης, υπογράμμισε τα τεράστια πλεονεκτήματα αυτής της καινοτόμου προσέγγισης:

“Αυτή η μέθοδος είναι εκθετικά ταχύτερη από τεχνικές προηγούμενης γενιάς, απαιτώντας μόνο λίγα λεπτά ή δευτερόλεπτα αντί για ημέρες. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ο χρόνος ανίχνευσης δεν επηρεάζεται από την πολυπλοκότητα του συστήματος. Μια λύση για τη μακροχρόνια πρόκληση της κλιμάκωσης στην προβλεπτική τομογραφία.”

Alessio D’Errico

Η επίδραση αυτής της έρευνας υπερβαίνει την ακαδημαϊκή κοινότητα. Και έχει τη δυνατότητα να επιταχύνει τις προηγμένες κβαντικές τεχνολογικές εξελίξεις. Όπως τη βελτίωση της χαρακτηριστικής κατάστασης, την κβαντική επικοινωνία και την ανάπτυξη νέων τεχνικών κβαντικής απεικόνισης.

Η μελέτη “Interferometric imaging of amplitude and phase of spatial biphoton states” δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Photonics.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *