ก๊าซโฟตอนที่บีบอัดได้สูงช่วยยืนยันการทำนายทฤษฎีควอนตัมที่แปลกประหลาด

ก๊าซโฟตอนที่บีบอัดได้สูงช่วยยืนยันการทำนายทฤษฎีควอนตัมที่แปลกประหลาด

และเพื่อนร่วมงานที่ มหาวิทยาลัยบอนน์ในเยอรมนีได้ประดิษฐ์ก๊าซโฟตอนที่มีความสามารถในการบีบอัดได้เกือบเป็นอนันต์ การทดลองครั้งแรกประสบความสำเร็จในโพรงออปติคัลที่มีโครงสร้างนาโนและเต็มไปด้วยสีย้อม ซึ่งทีมได้สร้างชุดโฟตอนในสถานะควอนตัมที่เสื่อมสภาพ การทดลองของพวกเขาดูเหมือนจะยืนยันการทำนายทฤษฎีควอนตัมที่แปลกประหลาด และอาจนำไปสู่การพัฒนาเซ็นเซอร์

ที่สามารถ

วัดแรงเล็กๆ ได้ สำหรับก๊าซที่คุ้นเคย เช่น อากาศ ความดันของก๊าซจะเพิ่มขึ้นเมื่อปริมาตรลดลง ซึ่งเป็นวิธีการทำงานของที่สูบลมจักรยานแบบใช้มือ ซึ่งหมายความว่าการบีบอัดก๊าซจะยากขึ้นเมื่อปริมาตรลดลง อย่างไรก็ตาม สถานการณ์มีความซับซ้อนมากขึ้นในก๊าซควอนตัม เมื่อความหนาแน่นสูงพอ 

ฟังก์ชันคลื่นที่อธิบายตำแหน่งที่เป็นไปได้ของอะตอมแต่ละตัวจะเริ่มทับซ้อนกัน ณ จุดนี้ ก๊าซจะเข้าสู่ระบอบความเสื่อมของควอนตัม และมันสำคัญมากว่าอะตอมจะมีการหมุนของจำนวนเต็มหรือครึ่งจำนวนเต็มอะตอมที่มีการหมุนเป็นจำนวนเต็ม (โบซอน) สามารถครอบครองสถานะควอนตัมเดียวกัน

กับเพื่อนบ้าน และที่อุณหภูมิต่ำ อะตอมส่วนใหญ่จะครอบครองสถานะพลังงานต่ำสุดของระบบ สิ่งนี้ทำให้เกิดสถานะที่แตกต่างกันของสสารที่เรียกว่าซึ่งเป็นสถานะควอนตัมที่มองเห็นด้วยตาเปล่าที่ขยายไปทั่วทั้งระบบ หนึ่งในคุณสมบัติพิเศษหลายอย่าง คือคาดว่าจะมีความสามารถในการบีบอัดได้มาก

กระจายสม่ำเสมอโฟตอนยังเป็นโบซอนอีกด้วย และในการทดลอง ทีมของ Schmitt ได้สร้าง BEC จากก๊าซ 2 มิติของโฟตอนที่บรรจุอยู่ภายในโพรงขนาดเล็กแบบออปติก เพื่อหลีกเลี่ยงความผันผวนทางความร้อนในก๊าซ ซึ่งจะป้องกันไม่ให้โฟตอนยังคงอยู่ในสถานะควอนตัมเดิม ทีมงานจึงเติมโมเลกุล

สีย้อมเข้าไปในโพรง สิ่งเหล่านี้จะดูดซับโฟตอนและปล่อยออกมาที่อุณหภูมิสม่ำเสมอประมาณ 300 เค ด้วยการใช้เทคนิคโครงสร้างนาโนแบบพิเศษเพื่อสร้างโพรง ทีมงานยังรับประกันว่าโฟตอนจะกระจายอย่างสม่ำเสมอภายในนั้นทีมงานออกแรงอัดเล็กน้อยบนแก๊สโดยการเอียงกระจกโพรงอันใดอันหนึ่ง 

ที่ความหนาแน่นต่ำ 

ทีมงานสังเกตเห็นว่าโฟตอนมีพฤติกรรมคล้ายกับก๊าซทั่วไป บีบอัดได้ยากขึ้นเมื่อมีการเพิ่มโฟตอนใหม่เข้าไปในระบบ (การเพิ่มโฟตอนมีผลเช่นเดียวกับการลดปริมาณ) แต่ที่น่าประหลาดใจก็คือ เมื่อก๊าซเข้าสู่ระบบควอนตัมเสื่อมลง มันก็จะต้านทานแรงอัดได้น้อยมาก นี่หมายความว่าก๊าซเกือบจะบีบอัดได้

กล่าว “นั่นคือสิ่งที่ฉันชอบมากที่สุด ไม่ใช่ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ว่าถูกหรือผิด แต่เป็นความประทับใจว่าวิทยาศาสตร์เกิดขึ้นได้อย่างไร”คลิฟฟอร์ด จอห์นสันได้รับคำชมอย่างสูงจากภาพยนตร์เรื่อง ซึ่งแสดงโดยแมตต์ เดมอน ซึ่งต้องดิ้นรนเพื่อเอาชีวิตรอดเพียงลำพังบนดาวเคราะห์สีแดง 

“สิ่งหนึ่งทำได้ดีมาก ซึ่งหาดูได้ยาก  คือการแสดงกระบวนการทางวิทยาศาสตร์” เขาอธิบาย “มีฉากทั้งหมดที่เราเฝ้าดูตัวละครนำพยายามคิดสิ่งต่างๆ เพื่อปรับปรุงสถานการณ์ของเขา เขาทำการทดลอง เขาทำผิดพลาดและพยายามอีกครั้ง คุณแทบจะไม่เคยเห็นสิ่งนั้นในภาพยนตร์เลย”“อีกสิ่งหนึ่ง

ที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับภาพยนตร์เรื่องนั้นคือการแสดงให้เห็นความร่วมมือระหว่างนักวิทยาศาสตร์” จอห์นสันกล่าวต่อ “คุณเห็นตัวละครนำทำงานร่วมกับเพื่อนร่วมงานของเขาบนโลก และคุณจะได้เห็นกลุ่มคนหลากหลายที่สามารถเป็นนักวิทยาศาสตร์ได้”ไม่รู้จบ ด้วยเหตุนี้ ทีมงานของจึงหวังว่าการตั้งค่า

แต่เครื่องแบบ

ดั้งเดิมนั้นประหยัดกว่าในการใช้งาน?แม้จะมีคำถามเกี่ยวกับ “รสชาติของประโยชน์เชิงควอนตัม” ที่แตกต่างกัน ดังที่เฉากล่าวไว้ แต่เขาเชื่อว่าบางเวอร์ชันอาจอยู่ห่างออกไปเพียงไม่กี่ปี “ในที่สุด เราจะมาถึงขั้นตอนที่เราสามารถพูดได้ว่ามีหลักฐานทางวิทยาศาสตร์เพียงพอที่จะบอกว่า 

[การคำนวณควอนตัม] บางอย่างมีความเกี่ยวข้องในทางปฏิบัติ และเกินกว่าที่คอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมจะทำได้” เขากล่าวบริษัทของเฉาก่อตั้งขึ้นจากการมองโลกในแง่ดีเช่นนี้ Zapata ตั้งเป้าหมายไปที่ลูกค้าที่เชื่อว่าพวกเขามีปัญหาที่สามารถแก้ไขได้ด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัม “ระยะใกล้” ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์

ที่ทำงานด้วยควอนตัมคุณภาพสูงมากกว่า 100 ตัว ในกรณีทั่วไป Cao กล่าวว่า ลูกค้าจะมาหา พร้อมกับปัญหาที่พวกเขากำลังแก้ไขอยู่ และคนที่ Zapata จะคัดกรองเพื่อดูว่าแง่มุมใดมีวิธีแก้ปัญหาที่หาได้จากการคำนวณแบบดั้งเดิม และด้วยควอนตัม หากส่วนหนึ่งของปัญหาต้องการคอมพิวเตอร์ควอนตัม 

คำถามก็คือว่าชิ้นส่วนนั้นอยู่ในขีดความสามารถของระบบที่น่าจะพร้อมใช้งานในอีกสองถึงห้าปีข้างหน้าหรือไม่ มีเพียง “ส่วนย่อยเล็กน้อย” ของปัญหาประเภทควอนตัมเท่านั้นที่จัดอยู่ในหมวดหมู่นี้ Cao กล่าว

สำหรับปัญหาที่มีแนวโน้มดี Zapata ตั้งเป้าที่จะสร้างระบบปฏิบัติการที่จะช่วยให้ลูกค้าสามารถ

เรียกใช้การจำลองได้ ระบบปฏิบัติการนี้จะแยกการจำลองออกเป็นองค์ประกอบควอนตัมและคลาสสิกโดยอัตโนมัติ แต่จะโต้ตอบกับลูกค้าในภาษาคลาสสิกระดับสูงเท่านั้น ดังนั้น ลูกค้าจะไม่ต้องกังวลกับความซับซ้อนของคิวบิตและพฤติกรรมควอนตัมเพื่อจำลองปัญหาของพวกเขา

จากข้อมูลของ Cao ระบุว่า Zapata มีลูกค้า “ค่อนข้างน้อย” อยู่ในขั้นตอนต่างๆ ของการพัฒนา “บางโครงการมีโครงการที่กำลังดำเนินอยู่ ในขณะที่บางโครงการกำลังอยู่ในขั้นตอนของการคัดกรองเพื่อดูว่าปัญหาของพวกเขาจะเหมาะสมในแง่มุมใด” เขาอธิบาย เช่นเดียวกับผู้ประกอบการคอมพิวเตอร์ควอนตัม

แบบอย่างที่ผ่านมาความลับในเชิงพาณิชย์เป็นเหตุผลหนึ่งว่าทำไมจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะบอกว่าการปฏิวัติคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะมาถึงเมื่อใด และซอฟต์แวร์จะเร่งความเร็วไปถึงระดับใด เว็บไซต์รายชื่อบริษัทสตาร์ทอัพเอกชนมากกว่า 100 แห่ง โดยมุ่งเน้นที่แอปพลิเคชันตั้งแต่การเงิน โลจิสติกส์ การเรนเดอร์วิดีโอ การวิจัยยา และความปลอดภัยในโลกไซเบอร์ ตัวเลขบ่งชี้ว่ามีความต้องการสูง 

แนะนำ 666slotclub / hob66