การดำเนินการทางควอนตัมที่ซับซ้อนเป็นไปตาม “ขีดจำกัดความเร็ว” ที่ประมาณ 17 มิลลิเมตรต่อวินาที นักวิจัยที่นำโดยนักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยบอนน์ในเยอรมนีกล่าว ทีมได้รับผลลัพธ์นี้โดยหาว่าพวกเขาสามารถขนส่งอะตอมระหว่างจุดสองจุดได้เร็วเพียงใดในขณะที่ยังคงรักษาข้อมูลที่อยู่ในสถานะควอนตัม การทดลองนี้ทำให้ทีมต้องขนส่งอะตอมเป็นชุดของการเร่งความเร็วและการลดความเร็ว
สามารถ
ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพความเร็วและความแม่นยำในการใช้งานต่างๆ เช่น การตรวจจับควอนตัมและการคำนวณด้วยควอนตัม แนวคิดเรื่องเวลาหรือเส้นทางขั้นต่ำในการทำให้กระบวนการหนึ่งๆ เสร็จสิ้นนั้นถูกนำเสนอเมื่อนานมาแล้วในปี ค.ศ. 1696 โดยนักคณิตศาสตร์ชาวสวิส ซึ่งปัญหาเกี่ยวกับที่มีชื่อเสียง
เกี่ยวข้องกับการกำหนดรูปร่างของเส้นลวดที่ยอมให้ลูกปัดเลื่อนลงมาได้น้อยที่สุด ระยะเวลา ในขณะที่นักฟิสิกส์รู้วิธีแก้ปัญหาของแบรคิสโตโครนสำหรับระบบควอนตัมแบบสองระดับอย่างง่าย นั่นคือเส้นทางที่เร็วที่สุดที่เชื่อมต่อสองสถานะนี้ แต่พวกเขาพบปัญหาสำหรับระบบควอนตัมหลายระดับที่ซับซ้อนกว่า
เช่นเดียวกับระบบควอนตัมส่วนใหญ่ คอมพิวเตอร์มีพื้นฐานมาจาก สายพานลำเลียงแสงในงานใหม่นี้จากสถาบันฟิสิกส์ประยุกต์แห่งมหาวิทยาลัยบอนน์และเพื่อนร่วมงานของเขาได้เริ่มต้นด้วยการสร้างกับดักแสงโดยใช้ลำแสงเลเซอร์สองลำที่ทับซ้อนกัน (ซ้อนทับกัน) การซ้อนทับ (หรือการแทรกสอด)
ของลำแสงทำให้เกิดโครงตาข่ายหรือคลื่นนิ่งของแสงที่มีลำดับของยอดและหุบเขาที่ตอนแรกอยู่นิ่ง จากนั้น นักวิจัยได้บรรจุอะตอมของซีเซียม-133 ลงในหุบเขาแห่งหนึ่ง และใช้สนามไมโครเวฟเพื่อทำให้เย็นลงจนถึงระดับการสั่นสะเทือนที่ต่ำที่สุด (พื้นดิน) ในสถานะนี้ อะตอมสามารถอธิบายได้ว่า
เป็นคลื่นของสสารที่มีพฤติกรรมไม่เหมือนลูกบิลเลียด แต่มีลักษณะเหมือนของเหลวมากกว่า และมันแกว่งด้วยแอมพลิจูดที่เล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ในการขนส่งอะตอมที่มีลักษณะคล้ายของเหลวนี้ นักวิจัยได้ตั้งค่าการเคลื่อนที่ของคลื่นนิ่ง ซึ่งจะแทนที่ตำแหน่งของหุบเขาเพื่อให้มันเคลื่อนที่ไปไกล
ถึงเพื่อนบ้าน
ที่ใกล้ที่สุด พวกเขาสามารถเปลี่ยนความเร็วของการเคลื่อนไหวนี้และติดตามในระดับนาโนเมตรโดยใช้เครื่องสังเคราะห์โพลาไรซ์ที่รวดเร็ว การตั้งค่านี้ทำให้พวกเขามีความยืดหยุ่นที่จำเป็นในการขนส่งอะตอมทั้งที่ความเร็วคงที่และความเร็วที่ต่างกัน เป้าหมายของการทดลองนี้คือการขนส่งเวฟแพ็กเกต
ของอะตอมในระยะทาง 15 เท่าของขนาดของมัน (รวมประมาณ 0.5 ไมครอน) ในเวลาที่สั้นที่สุด โดยไม่ให้อะตอม “ทะลักออกมา” จากหุบเขา ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ อะตอมจะมาถึงปลายทางในสภาพที่มีพลังเช่นเดียวกับที่เริ่มต้น การรักษาสถานะนี้ไว้ซึ่งมีความเปราะบางเนื่องจากไวต่อการรบกวน
ในสภาพแวดล้อม หมายความว่าข้อมูลใดๆ ที่เก็บไว้ในสถานะนี้จะไม่สูญหาย ซึ่งเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการคำนวณด้วยควอนตัม ความเที่ยงตรงในการขนส่งในการทดสอบเทคนิคของพวกเขา และเพื่อนร่วมงานได้วัดค่าความเที่ยงตรงในการเคลื่อนย้ายของอะตอม ซึ่งเป็นพารามิเตอร์ที่แสดงลักษณะ
สถานะเริ่มต้นและสถานะสุดท้ายของอะตอมที่คล้ายคลึงกัน พวกเขาพบว่ามีความเที่ยงตรงที่ดีกว่าเมื่ออะตอมถูกเคลื่อนย้ายด้วยความเร็วที่เร่งและลดลงที่ต่างกัน การแปรผันหรือ “การกระดิก” เหล่านี้ได้ยกเลิกผลกระทบของการเปลี่ยนไปสู่สถานะระดับกลางหลายอย่างที่อะตอมต้องผ่าน
ในขณะที่มันเดินทางได้อย่างมีประสิทธิภาพ การกระดิกเช่นนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าอะตอมจะอยู่ในสถานะพื้นดินเมื่อถึงปลายทางสุดท้าย จะไม่เกิดขึ้นในสถานะสองควอนตัมง่ายๆ ที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของอะตอมอยู่ใกล้กันมาก ในกรณีนี้ อธิบายว่า คลื่นสสารของอะตอมที่ตำแหน่งทั้งสองทับซ้อนกัน
และอะตอมสามารถเคลื่อนย้ายไปยังปลายทางได้ในครั้งเดียว นั่นคือ โดยไม่ต้องผ่านสถานะระหว่างกลางใดๆ เขาเปรียบการกระดิกตัวกับบริกรที่ถือแก้วแชมเปญครึ่งถาดทั้งถาดไปที่โต๊ะด้วยความเร็วสูงสุดโดยไม่หกสักหยด ในการเปรียบเทียบของเขา ถาดคือตัวดักแสง และแชมเปญคืออะตอมของซีเซียม
ใครก็ตาม
ที่ต้องการขนส่งอะตอมจากตำแหน่งหนึ่งไปยังอีกตำแหน่งหนึ่งต้องมีทักษะพอๆ กับบริกร แต่ถึงอย่างนั้น ก็มีขีดจำกัดความเร็วที่การขนส่งนี้จะต้องไม่เกิน” เขากล่าว อันที่จริง นักวิจัยคำนวณว่าความเที่ยงตรงในการขนส่งนั้นดีที่สุดเมื่อความเร็วเฉลี่ยของอะตอมที่ถูกขนส่งต่ำกว่าประมาณ 17 มิลลิเมตร/วินาที
งานซึ่งมีรายละเอียดอยู่มีความเกี่ยวข้องกับควอนตัมคอมพิวเตอร์ กล่าว เนื่องจากสถานะควอนตัมมีความเปราะบาง จึงคงอยู่ได้เพียงระยะเวลาสั้นๆ (เรียกว่าเวลาที่เชื่อมโยงกัน) นั่นทำให้สิ่งสำคัญคือต้องบรรจุการดำเนินการทางคอมพิวเตอร์ให้มากที่สุดในช่วงเวลาสั้นๆ นั้น “การศึกษาของเราเผยให้เห็นจำนวน
ปฏิบัติการสูงสุดที่เราสามารถทำได้ในเวลานี้ และด้วยเหตุนี้จึงใช้ประโยชน์จากมันได้อย่างเหมาะสมที่สุด”เมื่อบริกรเดินเร็วๆ เขาจะเอียงถาดเล็กน้อยเพื่อไม่ให้แชมเปญหกออกจากแก้ว และเมื่อเขาลดความเร็วลงอีกครั้ง ขณะที่เขาเข้าใกล้โต๊ะ เขาก็เอียงถาดไปในทิศทางตรงกันข้าม
ในการทำความเย็นในโพรงเกี่ยวข้องกับการสูญเสียโฟตอนจากโพรง การใช้ “แรงเสียดทาน” ที่มีโพรงเป็นสื่อกลางนี้ อาจเป็นไปได้ที่จะทำให้โมเลกุลเย็นลง ซึ่งเทคนิคการทำความเย็นด้วยเลเซอร์แบบมาตรฐานล้มเหลว (ลักษณะพิเศษคือการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันในคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์)
หลักฐานการทดลองสำหรับการบินของอะตอมระยะไกลมาจากการวัดความผันผวนของความเข้มของแสงที่ส่งผ่านโพรง การส่งผ่านมีขนาดใหญ่เมื่ออะตอมอยู่ใกล้แอนติโนดและตกเมื่ออะตอมอยู่ใกล้โหนด ดังนั้นจึงให้ข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับตำแหน่งของอะตอม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อะตอมที่เคลื่อนที่ไปตามแกนของโพรงจะปรับการส่งผ่านเป็นระยะๆ เราพบว่าโดยทั่วไปแล้วความเข้มจะมีเสียงดัง
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
