quantum superposition

quantum physics

La quantum superposition Nws yog ib lub tswv yim uas tau hnov ​​ntau thiab ntau dua. Cov cuab yeej ntawm xwm no yog siv rau hauv cov noob ntawm quantum computers, quantum teleportation, thiab quantum internet. Txawm li cas los xij, muaj ntau tus neeg uas tsis paub zoo txog quantum superposition thiab nws suab Suav rau lawv.

Hauv tsab xov xwm no peb yuav qhia koj tias quantum superposition yog dab tsi, nws cov yam ntxwv thiab qhov tseem ceeb.

Dab tsi yog quantum superposition

quantum distillation

Quantum superposition yog lub hauv paus ntsiab lus ntawm quantum mechanics uas nws qhia txog lub neej ib txhij ntawm lub cev, xws li ib qho hluav taws xob, nyob rau hauv tag nrho nws cov txheej txheem theoretical. Thaum pom, nws tsuas tuaj yeem "yob" rau hauv ib qho ntawm cov kev teeb tsa no. Qhov "freeze" no yog random tab sis yog raws li txoj cai ntawm qhov tshwm sim.

Ib txoj hauv kev kom nkag siab quantum superposition, yam tsawg kawg hauv txoj kev yooj yim, yog xav tias ib qho tuaj yeem nyob hauv ob lub xeev zoo siab tib lub sijhawm, tab sis ib zaug pom nws tsuas yog nthuav tawm ib qho ntawm lawv. Yog li, superposition yog dav siv hauv quantum xam. Ib "qubit" lossis qubit tuaj yeem coj ob qho txiaj ntsig 0 thiab 1; tsis zoo li me ntsis, me ntsis yuav tsum yog 0 lossis 1.

Lub xeev ntawm quantum superposition yog qhov tshwm sim ntawm qhov kev pom zoo los ntawm Fab Kis Duke Louis de Broglie, uas tau npaj rau xyoo 1924 tias cov hluav taws xob tsis yog cov khoom tab sis cov nthwv dej. Ntawd yog, cov khoom siv hluav taws xob tsis yog "pob" ntawm qhov teeb meem nrog kev sib cuam tshuam ntawm classical (xws li kev sib tsoo ntawm cov pob billiard), tab sis nthwv dej uas taug kev los ntawm qhov chaw. Qhov no yog tiag.

Quantum superposition ntawm electrons

quantum superposition

Yog tias peb xav txog cov khoom siv hluav taws xob ua "pob", qhov sib npaug ntawm ib qho ntxiv rau lwm tus muab peb lub tswv yim cuav ntawm qhov teeb meem coj li cas vim peb xav txog lawv cov khoom sib dhos zoo li pob. Qee qhov yog saum toj, qee qhov hauv qab, thiab qee qhov yog rau sab. Txawm li cas los xij, qhov teeb meem tsis ua haujlwm li ntawd ntawm qib quantum, tsuas yog nyob rau qib macroscopic. Nov yog peb li.

Qhov tshwm sim ntawm quantum superposition yog yooj yim to taub txij li thaum qhov kev pom uas teeb meem coj zoo li nthwv dej. Tsis zoo li qhov teeb meem, nthwv dej tuaj yeem sib tshooj. Ntawm qib quantum, teeb meem coj zoo li nthwv dej, thiab qee yam nthuav tshwm sim: qhov teeb meem tuaj yeem "ntxiv" rau ib leeg.

Ib qho piv txwv nthuav tuaj yeem pom hauv qhov xwm txheej. Cov duab hauv qab no qhia txog cov ripples tshuav los ntawm cov tee dej ntawm cov dej. Nws yog ib lub voj voog uas propagates raws ib qhov chaw. Leej twg puas tau pov pob zeb rau hauv lub pas dej yuav paub qhov no. Nyob rau hauv txoj cai, txhua yoj yog ywj siab.

Txawm li cas los xij, yoj superposition tshwm sim thaum twg ob nthwv dej sib koom ua ke. Ntawd yog, ntxiv lossis rho tawm lawv qhov loj. Thaum ob lub ridges sib ntsib, dej nce siab heev. Qhov twg muaj ob lub hav, peb pom kev nyuaj siab. Yog hais tias lub peaks coincide nrog cov hav, cov sum ntawm nthwv dej yuav ua rau tshem tawm.

Wave thiab quantum superposition

quantum superposition ntawm atoms

Yog tias cov hluav taws xob yog nthwv dej txav mus los ntawm qhov chaw, lawv cov nthwv dej tuaj yeem ua tau zoo ib yam li qhov tshwm sim hauv dej. Qhov tshwm sim yog qhov nyuaj dua, tab sis ntawm no yog ib txoj hauv kev yooj yim rau nws. Tab sis cov lus nug uas txhawj xeeb ntau yog: cov electrons nyob qhov twg?

Raws li txoj cai ntawm quantum mechanics, quantum superposition tuaj yeem tshwm sim kom txog thaum pom cov khoom. Tom qab ntawd qhov kev ua haujlwm nthwv dej (ib qho uas piav txog qhov tshwm sim uas ib qho muaj ib lub xeev lossis lwm qhov, uas yog qhov peb sawv cev rau cov kab ke ntawm cov khoom) tawg lossis txhais tau tias yog qhov tshwj xeeb yoj ua haujlwm.

Txawm hais tias tsis yog tag nrho, cov piv txwv hauv qab no tuaj yeem siv tau. Lub helium balloon ntab hauv chav tsaus. Ua ntej, Nws tsis tuaj yeem paub meej tias lub zais pa nyob qhov twg vim tias muaj cov huab cua nyuaj heev uas txav lub zais pa ntawm ib sab mus rau lwm qhov. Nws tuaj yeem txiav txim siab qhov tshwm sim uas lub zais pa nyob hauv ib qho chaw lossis lwm qhov. Qhov no yog nws txoj haujlwm yoj.

Koj puas paub qhov twg tam sim no? Yuav ua li cas kom lub wavefunction "collapse"? Ib qho kev sim uas tuaj yeem ua tau yog pov darts. Yog tias lub dart mus qhov twg lub zais pa tsis yog, peb tsis hnov ​​ib lub suab. Txawm li cas los xij, yog tias lub dart hla lub zais pa, peb hnov ​​​​qhov tawg. Qhov xaus yog: lub balloon yuav txiav txim siab nws txoj hauj lwm tsis hais seb lub dart hits nws los yog tsis. Ntawd yog, nws yuav "yob" hauv kev xav ntawm lub cev thiab qhia tias nws nyob qhov twg.

Txawm hais tias tsis yog ib qho piv txwv zoo meej, qhov piv txwv zais pa pab kom nkag siab tias cov hluav taws xob tuaj yeem faib rau hauv ib cheeb tsam ntawm qhov chaw tib lub sijhawm, thiab tsuas yog thaum koj saib nws tuaj yeem qhia tau tias nws yog dab tsi.

Kev siv hluav taws xob niaj hnub no

Yog tias cov cuab yeej no nthuav heev, nws yog vim nws tuaj yeem siv los tsim quantum computers. Nyob rau hauv 2016, ib pab neeg ntawm cov kws tshawb fawb tau coj kom zoo dua ntawm quantum zog ntawm cov teeb meem, nrog rau cov superposition states, kom muaj kev sib kis mus ntev ntawm cov ntaub ntawv.

Thiab 2017, Lwm pab pawg tau ua tiav teleported lub xeev quantum ntawm ob qhov txuas txuas. Nyob rau hauv 2022, ib pab pawg neeg tshawb fawb tau tswj kom teleport lub xeev quantum ntawm ob lub disconnect nodes ua tsaug rau qhov tseeb hais tias Alice, Bob thiab Charlie cov nodes tau txuas ib tug los ntawm ib tug. Los ntawm cov kev sim no, nws muaj peev xwm tsim kom muaj kev ntseeg siab hauv Internet

Tam sim no, cov kws tshawb fawb tab tom tshawb nrhiav txoj hauv kev los coj kom zoo dua ntawm cov cuab yeej no los daws cov teeb meem uas yuav nyuaj heev lossis txawm tias tsis tuaj yeem daws nrog cov khoos phis tawj classical. Hauv quantum computer, cov khoom siv classical (0 lossis 1) yog hloov los ntawm qubits, uas lawv tuaj yeem sib tshooj, uas txhais tau tias lawv tuaj yeem sawv cev 0 thiab 1 tib lub sijhawm. Qhov no tso cai rau lub computer quantum tshawb nrhiav ntau yam kev daws teeb meem ib txhij, ua rau muaj peev xwm loj heev los daws cov teeb meem nyuaj hauv thaj chaw xws li cryptography, cov ntaub ntawv simulation, thiab optimization.

Lwm daim ntawv thov txaus siab yog kev sib txuas lus quantum ruaj ntseg. Vim yog cov cuab yeej ntawm quantum superposition, txhua qhov kev sim cuam tshuam nrog cov ntaub ntawv xa mus tau raug kuaj pom tam sim, uas tuaj yeem ua rau kev sib txuas lus tsis zoo thiab ua kom muaj kev ceev ntiag tug ntawm cov ntaub ntawv.

Kuv vam tias nrog cov ntaub ntawv no koj tuaj yeem kawm paub ntau ntxiv txog quantum superposition, nws cov yam ntxwv thiab muaj txiaj ntsig.


Yog thawj tus tuaj tawm tswv yim

Tso koj saib

Koj email chaw nyob yuav tsis tsum luam tawm. Yuav tsum tau teb cov cim nrog *

*

*

  1. Lub luag haujlwm rau cov ntaub ntawv: Miguel Ángel Gatón
  2. Lub hom phiaj ntawm cov ntaub ntawv: Tswj SPAM, kev tswj xyuas tawm tswv yim.
  3. Sau raws cai: Koj kev tso cai
  4. Kev sib txuas lus ntawm cov ntaub ntawv: Cov ntaub ntawv yuav tsis raug xa mus rau lwm tus neeg thib peb tsuas yog los ntawm kev txiav txim siab raug cai.
  5. Cov ntaub ntawv khaws cia: Cov Ntaub Ntawv khaws tseg los ntawm Occentus Networks (EU)
  6. Txoj Cai: Txhua lub sijhawm koj tuaj yeem txwv, rov qab thiab tshem tawm koj cov ntaub ntawv.