211service.com
Kvantinis Zeno efektas leidžia perjungti „be sąveikos“.
Kvantinis zeno efektas yra viena keisčiausių ir patrauklesnių kvantinės mechanikos pasekmių. Tai stebinantis ir priešingas intuityvus būdas valdyti kvantines sistemas, kurios keičiasi iš vienos būsenos į kitą.
Tai skamba naudingai, tačiau galimybės panaudoti kvantinio zeno efektą iki šiol fizikams nepavyko. Dabar Yu-Ping Huang ir bičiuliai iš Šiaurės vakarų universiteto Evanston Ilinojaus valstijoje sako, kad jie išsiaiškino, kaip panaudoti kvantinio zeno efektą, kad būtų išvengta sąveikos.
Pirmiausia šiek tiek daugiau apie patį poveikį. Įsivaizduokite 0 būsenos fotoną, kuris turi tam tikrą tikimybę suirti į būseną 1. Dabar atlikite periodinius fotono matavimus. Tarp matavimų fotonas išsivysto į superpozicijos būsenas 0 ir 1, o matavimas sukels jį į vieną ar kitą iš jų.
Tačiau jei laikas tarp matavimų yra mažas, tikimybė, kad jis subyrės ir susidarys 1, yra mažesnė nei tikimybė, kad jis taps 0. Ir jei periodiniai matavimai atliekami pakankamai greitai, tikimybė, kad matavimas duos 1 iki nulio.
Tiesą sakant, pakartotinio matavimo procesas neleidžia fotonui nykti nuo 0 iki 1. Tai yra kvantinio zeno efektas, kartais dar vadinamas stebimo puodo-niekada-neverda efektu.
Dabar Huangas ir bendradarbiai sugalvojo schemą, kuri išnaudoja šį efektą, kad sukurtų jungiklį. Pagrindinė idėja yra paimti signalo bangą 0 būsenoje, kuri išnyks arba išsivystys į 1, kai praeis per netiesinį bangolaidį.
Tačiau Huangas ir draugai pabrėžia, kad bangos matavimas užkirs kelią šiai evoliucijai. Jie sako, kad gali atlikti šį matavimą, kai signalo banga sąveikauja su kita valdymo banga.
Taigi valdymo bangos buvimas palaiko signalo bangą 0 būsenoje, o nesant valdymo bangų signalo banga persijungia į 1. Ir viskas: optinis jungiklis, kuriame nėra sąveikos, nes tai nėra valdymo bangos, kuri sukelia jungiklį.
Šio įrenginio potencialas yra įdomus, nes jis turi daug svarbių pranašumų, palyginti su įprastais visiškai optiniais jungikliais. Pirma, šio tipo jungikliai turėtų veikti labai maža galia, nes su perjungimo procesu nesusijęs signalas neprarandamas. Tai visiškai prieštarauja kitų tipų perjungimams, kai optiniai nuostoliai yra svarbus perjungimo efektyvumo apribojimas.
Antra, išsaugoma signalo bangos kvantinė būsena. Tai yra didelis dalykas. Jei toks jungiklis veiks praktiškai, jis gali tapti kvantinių maršrutizatorių širdimi, dėl kurio bus galimas savotiškas kvantinis internetas.
Tačiau dar ankstyvos dienos. Huangas ir bendradarbiai kol kas tyrė savo prietaiso savybes tik teoriškai, o kiti yra karšti ir galbūt lenkia juos.
Akivaizdu, kad tikriausiai išgirsime daug daugiau zeno jungiklių. Šios komandos darbas finansuojamas pagal projektą, pavadintą Zeno-Based Optoelectronics programa, kurią sukūrė Gynybos pažangių projektų agentūra. Šis dokumentas yra vienas iš pirmųjų, paskelbusių šią programą. Tikri įrenginiai neturėtų atsilikti.
Nuoroda: arxiv.org/abs/1008.2408 : Visas optinis perjungimas be sąveikos naudojant Quantum-Zeno efektą