สล็อตออนไลน์ ข้อได้เปรียบของควอนตัมเป็นประเด็นร้อน โดยมีการทดลองหลายครั้งใกล้เข้ามา (และบาง การทดลอง ก็เหนือกว่า ) ถึงจุดที่เทคโนโลยีควอนตัมทำงานได้ดีกว่ารุ่นก่อนๆ แต่ความได้เปรียบของควอนตัมเกิดขึ้นบ่อยแค่ไหน และเป็นไปได้ภายใต้สถานการณ์ใด? นี่คือคำถามบางส่วนที่David Arvidsson-Shukur , Jacob Chevalier DroriและNicole Yunger Halpern
ได้สำรวจในบทความล่าสุดในJournal of Physics A
ซึ่ง (เช่นPhysics World ) เผยแพร่โดย IOP Publishing Yunger Halpern และ Arvidsson-Shukur อธิบายงานวิจัย เป้าหมาย และแผนการทดสอบการทำนายของพวกเขาในที่นี้
อะไรคือแรงจูงใจในการวิจัยของคุณ? ความน่าจะเป็นมีผลกับโลกของเราในหลายๆ ด้าน ตั้งแต่การรับเข้าเรียนในมหาวิทยาลัย แผ่นดินไหว ไปจนถึงเกมโป๊กเกอร์สำหรับครอบครัว ความน่าจะเป็นในชีวิตประจำวันเหล่านี้มีลูกพี่ลูกน้องที่แปลกใหม่ที่เรียกว่า quasiprobabilities ซึ่งใช้เพื่ออธิบายสิ่งที่สังเกตได้ของควอนตัม เช่น ตำแหน่งและโมเมนตัมของอิเล็กตรอน (ซึ่งไม่สามารถอธิบายได้โดยใช้การแจกแจงความน่าจะเป็นร่วมเนื่องจากสิ่งที่สังเกตไม่เข้ากัน ความน่าจะเป็นคล้ายคลึงกันโดยผลรวมเป็นหนึ่ง อย่างไรก็ตาม พวกเขาสามารถสมมติค่าลบและค่าที่ไม่ใช่ค่าจริงได้ เช่นเดียวกับค่าบวก ค่าดังกล่าวเรียกว่า “ไม่คลาสสิก” เนื่องจากไม่สามารถเข้าถึงความน่าจะเป็นที่ควบคุมโลกคลาสสิกได้
รูปภาพของ Nicole Yunger Halpern
นักสำรวจความน่าจะเป็น: Nicole Yunger Halpern (มารยาท: Nicole Yunger Halpern)
ค่าที่ไม่คลาสสิกของความน่าจะเป็นแบบเฉพาะได้แสดงให้เห็นเมื่อเร็ว ๆ นี้ เพื่อรองรับ “ความได้เปรียบของควอนตัม” บางประเภท นั่นคือความสามารถของเทคโนโลยีควอนตัมบางตัวที่ทำได้ดีกว่าค่าคู่แบบคลาสสิกในการคำนวณ การวัด และอุณหพลศาสตร์ ความน่าจะเป็นพิเศษนี้มีชื่อที่น่าอึดอัดใจ เรียกว่าความน่าจะเป็นของ Kirkwood–Dirac เพื่อเป็นเกียรติแก่นักฟิสิกส์สองคนในศตวรรษที่ 20 แต่เมื่อพิจารณาถึงนามสกุลของผู้เขียนร่วมทั้งสามคนในบทความนี้แล้ว เราไม่สามารถวิจารณ์ได้
เมื่อพิจารณาถึงความสำคัญของค่าความไม่น่าจะเป็นของความน่าจะเป็นของ Kirkwood–Dirac นั้น คำถามตามธรรมชาติสองข้อจึงเกิดขึ้น: ความน่าจะเป็นที่สงสัยนี้จะมีพฤติกรรมผิดปกติภายใต้เงื่อนไขใด และพฤติกรรมของมันผิดปกติได้อย่างไร? นั่นคือสิ่งที่เราต้องการสำรวจ
คุณทำอะไรในกระดาษ?เราตรึงเงื่อนไขไว้ภายใต้ความน่าจะเป็นของ Kirkwood–Dirac ถือว่าค่าที่ไม่คลาสสิก เมื่อใช้เงื่อนไขเหล่านี้ เราสามารถคำนวณได้ว่าการทดลองใดสามารถแสดงความได้เปรียบของควอนตัมบางประเภทได้ นอกจากนี้เรายังวาง “เพดาน” เกี่ยวกับการกระจายความน่าจะเป็นของ Kirkwood–Dirac ที่ไม่คลาสสิกได้มากเพียงใด
การค้นพบที่น่าสนใจหรือสำคัญที่สุดคืออะไร?
ความน่าจะเป็นที่ไม่ธรรมดาของ Kirkwood–Dirac (และด้วยเหตุนี้ข้อได้เปรียบของควอนตัมที่ทำได้) กลายเป็นสิ่งที่หายากกว่าที่คาดไว้ก่อนหน้านี้ ความน่าจะเป็นของ Kirkwood–Dirac ถูกกำหนดไว้ในแง่ของสิ่งที่สังเกตได้ เช่น ตำแหน่งและโมเมนตัม หรือองค์ประกอบของการหมุน ก่อนหน้านี้นักวิจัยเชื่อว่า เมื่อใดก็ตามที่สิ่งที่สังเกตได้เหล่านี้ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ ความน่าจะเป็นเสมือนจะถือว่าค่าที่ไม่คลาสสิก แต่งานวิจัยของเราแสดงให้เห็นว่าความน่าจะเป็นเสมือนของ Kirkwood–Dirac ที่ไม่ธรรมดานั้นแปลกประหลาดกว่าความไม่แน่นอนของควอนตัม
เหตุใดการวิจัยนี้จึงมีความสำคัญ
David Arvidsson-Shukur ด้วยเหตุผลในทางปฏิบัติและเหตุผลพื้นฐานที่เกี่ยวพันกัน เรากำลังอยู่ในท่ามกลางการปฏิวัติควอนตัมครั้งที่สอง ซึ่งฟิสิกส์ควอนตัมกำลังถูกนำไปใช้กับเทคโนโลยีในชีวิตประจำวันในการประมวลผลข้อมูล ความปลอดภัย การวัดผล การสื่อสาร และอื่นๆ ความน่าจะเป็นที่ไม่ธรรมดาของ Kirkwood–Dirac ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ารองรับข้อดีของควอนตัมเหล่านี้
งานของเราเผยให้เห็นสภาวะที่ความน่าจะเป็นนี้กลายเป็นความไม่คลาสสิก และด้วยเหตุนี้ยังเป็นเงื่อนไขที่ฟิสิกส์ควอนตัมสามารถนำข้อดีมาสู่เทคโนโลยีและโปรโตคอลได้ ผลลัพธ์ของเราสามารถใช้ในการออกแบบการทดลองที่ใช้ประโยชน์จากทรัพยากรควอนตัม นอกจากนี้ การระบุสิ่งที่สนับสนุนทรัพยากรควอนตัมช่วยเผยให้เห็นว่าโลกควอนตัมแตกต่างจากโลกคลาสสิกในแง่พื้นฐานอย่างไร
คุณจะทำอย่างไรต่อไป?
เรากำลังร่วมมือกับ ห้องทดลองของ Aephraim Steinbergที่มหาวิทยาลัยโตรอนโต ประเทศแคนาดา ผู้ทำงานร่วมกันในการทดลองของเราที่นั่นใช้โฟตอนเพื่อวัดคุณสมบัติของคริสตัล และพวกเขายังวัดความน่าจะเป็นของ Kirkwood–Dirac ที่อธิบายการทดลองของพวกเขาด้วย คุณสมบัติคริสตัลที่พวกเขากำลังศึกษาสามารถอนุมานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อความน่าจะเป็นนี้เป็นลบหรือไม่เป็นจริง ดังนั้น การทดลองจึงส่งสัญญาณว่าความน่าจะเป็นของ Kirkwood–Dirac ที่ไม่ใช่แบบคลาสสิกรองรับความสามารถของทรัพยากรควอนตัมในการเพิ่มความสามารถในการวัดของเรา เราหวังว่าการทดลองพิสูจน์หลักการนี้จะนำไปสู่การใช้งานของเราในด้านการตรวจจับและเทคโนโลยีควอนตัมอื่นๆ มากขึ้น
นักวิจัยในสหรัฐอเมริกาได้พัฒนามาตรฐานการสอบเทียบใหม่ที่ทนทานสำหรับการศึกษาวัสดุภายใต้แรงกดดันที่รุนแรง Dayne Fratanduonoที่ Lawrence Livermore National Lab (LLNI) และเพื่อนร่วมงานใช้การทดลองการบีบอัดแบบไดนามิกเพื่อสร้างความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างแรงกดดันและปริมาตรของทองคำและแพลตตินั่มที่แรงดันเทราปาสกาล (TPa) มาตรฐานเหล่านี้สามารถประสานการค้นพบของการทดลองแรงดันสูงอิสระและการทำนายตามทฤษฎีได้ดีขึ้น
แรงกดดันเทราปาสกาลนั้นมากกว่าความดันบรรยากาศหลายสิบล้านเท่าและมีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อโครงสร้างของอะตอมและแรงระหว่างโมเลกุลที่ยึดวัสดุไว้ด้วยกัน แท้จริงแล้ว ความดันเชิงกลของควอนตัมที่ป้องกันไม่ให้อิเล็กตรอนถูกดูดเข้าไปในนิวเคลียสของอะตอมนั้นอยู่ในช่วงเทราปาสกาล
ความดันดังกล่าวสามารถเปลี่ยนก๊าซ เช่น ไฮโดรเจน ออกซิเจน และซีนอนให้เป็นโลหะแข็ง และทำให้วัสดุบางชนิดเป็นตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิห้อง ความดันเทราปาสกาลสามารถพบได้ที่ศูนย์กลางของดาวเคราะห์ยักษ์ โดยที่ดาวพฤหัสบดีมีความดันแกนกลางสูงถึง 7 TPa ด้วยเหตุนี้ ความสามารถในการศึกษาวัสดุที่ความดันเทราปาสกาลในห้องแล็บได้อย่างน่าเชื่อถือจึงเป็นประโยชน์ต่อนักดาราศาสตร์และนักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุเหมือนกัน สล็อตออนไลน์
