To Diamanter Forbundet Med Strange Quantum Entanglement

{h1}

Fysikere har knyttet to makroskopiske diamanter i en tilstand af kvantindvinding, der sædvanligvis kun ses i partikler i den mikroskopiske verden.

Forskere har knyttet to diamanter i en mystisk proces kaldet entanglement, der normalt kun ses på kvante skalaen.

Entanglement er så underligt, at Einstein kaldte det "spooky action på afstand." Det er en mærkelig effekt, hvor et objekt bliver forbundet med en anden, så selv om de adskilles af store afstande, vil en handling udført på en påvirke den anden. Entanglement forekommer sædvanligvis med subatomære partikler, og blev forudsagt af kvantemekanikens teori, som styrer den meget lille rige.

Men nu har fysikere lykkedes at forene to makroskopiske diamanter, hvilket viser, at kvantemekaniske effekter ikke er begrænset til den mikroskopiske skala.

"Jeg synes det er et vigtigt skridt i et nyt regime for at tænke på kvantfænomener," siger fysikeren Ian Walmsley fra Englands Oxford University. "Det er i dette regime i den større verden rumtemperaturer, omgivelsesforhold. Selv om fænomenet var forventes at eksistere, faktisk at kunne observere det i et sådant system, vi synes, er ret spændende. " [Twisted Physics: 7 Mind-Blowing Findings]

Et andet studie har for nylig brugt quantum-entanglement til at teleportere bit af lys fra ét sted til et andet. Og andre forskere har lykkedes at forankre makroskopiske objekter før, men de har generelt været under særlige omstændigheder, tilberedt på særlige måder og afkølet til kryogene temperaturer. I den nye præstation var diamanterne store og ikke forberedt på nogen særlig måde, siger forskerne.

"Det er stort nok, at du kan se det," sagde Walmsley til WordsSideKick.com af diamanterne. "De sidder på bordet, i almindelig visning. Laboratoriet er ikke særlig koldt eller særligt varmt, det er bare dit dagligdagslokale."

Walmsley, sammen med et team af fysikere ledet af Oxford-kandidatstuderende Ka Chung Lee, opnåede denne oplevelse ved at forene vibrationerne af to diamantkrystaller. For at gøre det, etablerede forskerne et apparat til at sende en laserpuls på begge diamanter samtidigt. Nogle gange ændrede laserlyset farve til en lavere frekvens efter at have ramt diamanterne. Det fortalte forskerne, at det havde tabt lidt energi.

Fordi energi skal bevares i lukkede systemer (hvor der ikke er input af ekstern energi), vidste forskerne, at den "tabte" energi var blevet brugt på en eller anden måde. Faktisk var energien omdannet til vibrationel bevægelse for en af ​​diamanterne (omend bevægelse der er for lille til at observere visuelt). Forskerne havde imidlertid ingen måde at vide, hvilken diamant der vibrerede.

Derefter sendte forskerne en anden puls af laserlys gennem det nuvibrerende system. Denne gang, hvis lyset dukkede op med en farve med højere frekvens, betød det at det havde fået energi tilbage ved at absorbere det fra diamanten og stoppe vibrationen.

Forskerne havde oprettet to separate detektorer til måling af laserlyset - en for hver diamant.

Hvis de to diamanter ikke var indviklet, ville forskerne forvente, at hver detektor registrerer en ændret laserstråle omkring 50 procent af tiden. Det ligner at smide en mønt, hvor tilfældig chance vil føre til hoveder omkring halvdelen af ​​tiden og halvere den anden halvdel af tiden i gennemsnit.

I stedet for at de to diamanter var forbundet, fandt de, at en detektor målt ændringen hver gang, og den anden detektor blev aldrig fyret. De to diamanter syntes at være så forbundne, at de reagerede som en enkelt enhed, snarere end to individuelle objekter.

Forskerne rapporterer deres resultater i 2. december udgaven af ​​tidsskriftet Science.

"Nylige fremskridt inden for kvantekontrolteknikker har muliggjort sammenfiltrering for fysiske systemer med stigende kompleksitet og adskillelsesafstand", Universitetet i Michigan fysikeren Luming Duan, der ikke var involveret i undersøgelsen, skrev i et ledsagende essay i samme nummer af videnskab. "Lee et al. Tager et vigtigt skridt i denne retning ved at demonstrere sammenfiltrering mellem oscillationsmønstre af atomer-fonon-tilstande-af to diamantprøver af millimeterstørrelse ved stuetemperatur adskilt af en makroskopisk afstand på ca. 15 cm."

Ud over at fremme videnskabsmænds forståelse af entanglement kan forskningen hjælpe med at udvikle hurtigere computere, der hedder fotoniske processorer, der er afhængige af kvanteffekter, siger Oxford-fysikeren Michael Sprague, et andet holdmedlem på projektet.

"Det langsigtede mål er, at hvis du kan udnytte kvantefænomenernes magt, kan du potentielt gøre ting mere effektivt end det er muligt," sagde Sprague.

Du kan følge WordsSideKick.com seniorforfatter Clara Moskowitz på Twitter @ClaraMoskowitz. For mere videnskabsnyheder, følg WordsSideKick.com på twitter @wordssidekick.


Video Supplement: Game Theory: Beyond Fidget Spinners – How to Create a YouTube Trend.




Forskning


Hvad Er Strengteori?
Hvad Er Strengteori?

Hvordan Virker Hypnose?
Hvordan Virker Hypnose?

Videnskab Nyheder


Vægtede Tæpper: Ufarlig For Voksne, Potentielt Farlige For Børn
Vægtede Tæpper: Ufarlig For Voksne, Potentielt Farlige For Børn

Influenza Sæson Vil Sandsynligvis Peak I Februar, Model Foreslår
Influenza Sæson Vil Sandsynligvis Peak I Februar, Model Foreslår

Hvorfor Starter Babyens Øjne Blåt, Skift Farve?
Hvorfor Starter Babyens Øjne Blåt, Skift Farve?

Hvorfor Virker Hungersnød, Når Du Ignorerer Det Længe Nok?
Hvorfor Virker Hungersnød, Når Du Ignorerer Det Længe Nok?

Freak Of Nature: Sloth Har Rib-Cage Bones I Halsen
Freak Of Nature: Sloth Har Rib-Cage Bones I Halsen


DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com