Decoherence است یک مشکل برای محاسبات کوانتومی ،

به نظر می رسد که محاسبات کوانتومی در حال تبدیل شدن بیشتر و بیشتر پیشرفته روز به روز. این qubits در حال گرفتن, تمیز کننده, دروازه در حال گرفتن بهتر و الگوریتم های در حال گرفتن بیشتر پیچیده است. آن است که ظاهرا تنها یک ماده از زمان قبل از محاسبات کوانتومی تبدیل به یک جزء اصلی تکنولوژی. اما عمده تصادف باقی مانده است که نیاز به تلاش های بسیار زیاد برای غلبه بر: decoherence.

کامپیوترهای کوانتومی وعده نمایی تسریع در حل انواع خاصی از مشکلات با استفاده از کوانتوم اصول مانند برهم نهی و گرفتاری اما استفاده از کوانتوم متحده نیز برگ کوانتومی کامپیوتر خیلی بیشتر در معرض خطا از یک کامپیوتر کلاسیک خواهد بود. این خطا بوجود می آیند از decoherence یک فرایند است که در آن محیط زیست تعامل با qubits, بیاختیار تغییر کوانتومی متحده و باعث اطلاعات ذخیره شده توسط کامپیوتر کوانتومی به دست داده است.

Decoherence می تواند از بسیاری از جنبه های محیط زیست: تغییر مغناطیسی و میدان الکتریکی تابش از گرم اشیاء مجاور و یا بحث متقابل بین qubits. کوانتومی دانشمندان کار خود را کاهش دهد و آنها را در کشمکش و همه از این منابع بالقوه decoherence.

اما نکته ای که در این مقاله این است که به تحقیر محاسبات کوانتومی. آن است که برای برجسته کردن برنامه های دیگر از مکانیک کوانتومی—که سوء استفاده به جای ابراز تاسف کوانتومی دولت حساسیت شدید به محیط زیست است. این میدان کوانتومی اندازه گیری.

هدف از اندازه گیری کوانتومی است که با استفاده از برهم نهی و گرفتار آمده است که بسیار حساس به محیط زیست از به طور منظم کلاسیک رفتار متحده است. این حساسیت بالاتر از این کشورها به ما اجازه می دهد برای اندازه گیری محیط دقیق تر از ما خواهد بود در غیر این صورت قادر به.

در اینجا این است که چگونه این کار می کند. این هایزنبرگ اصل عدم قطعیت می گوید که اگر ما در اندازه گیری یکی از جنبه های یک سیستم بسیار دقیق برای مثال یک شی موقعیت و سپس ما از دست دادن اطلاعات در مورد جنبه های مختلف از این سیستم به عنوان مثال چگونه سریع جسم در حال حرکت است. منظم و کلاسیک دولت نیست که رفتار کوانتومی مکانیکی این عدم قطعیت در موقعیت و حرکت ثابت هستند ارزش. اما اگر ما کوانتومی کنترل دولت ما می تواند خم قوانین به نفع ما است.

تصور کنید که این عدم قطعیت به عنوان یک بالون گرد. اگر شما هیچ چیز به آن ابعاد همه یکسان هستند. حالا تصور کنید برگزاری این بالون بین دست شما و فشردن آن. آن را تبدیل به اعتصاب در این ابعاد است که در آن شما در حال فشردن اما در نتیجه کشش در دیگر ابعاد کلی دوره مشابه (ارائه شده شما آیا فشار خیلی سخت شما پاپ بالون). این است که اساسا آنچه که ما هنگامی که ما فشار کوانتومی دولت است. ما را به این قطعیت در ابعاد ما در مورد مراقبت از اعتصاب, اما به عنوان یک نتیجه ما رنج می برند بزرگتر عدم قطعیت در ابعاد دیگر در همراهی با اصل عدم قطعیت.

فقط به عنوان در قیاس با بالون در حال فشرده کوانتومی روند کاهش عدم قطعیت در یک جهت نیز به درستی به عنوان فشردن. و به تازگی فشردن شده است یک تن از توجه در فیزیک جامعه با تشکر از تصویب آن توسط معروف موج گرانشی جستجوی LIGO همکاری.

LIGO عمل یک تداخل است که با استفاده از تداخل نور سفر در دو مسیر متفاوت برای تشخیص تغییرات کوچک در فاصله نسبی این دو مسیر—یک امضاء از یک موج گرانشی. آن را باور نکردنی شاهکار مهندسی است. با دو تا چهار کیلومتر-سلاح های طولانی و 200 کیلووات قدرت لیزر قوی کردن آینه های بزرگ معلق مانند pendula برای منزوی کردن این آزمایش از زمین لرزه, حساسیت به امواج گرانشی است که آنها به دست آورد قابل توجه است. و به منظور ایجاد اعتماد به نفس بیشتر در شناسایی هر رویداد آنها نه تنها یکی از تداخل. آنها ساخته شده و سه (از جمله دیگر موج گرانشی تداخل همکاری برج سنبله).

با تمام این ویژگی های قابل توجه طراحی شده به تداخل محققان در LIGO باید شناسایی بسیاری از حوادث که ناشی از امواج گرانشی, اما آنها می خواستند به افزایش حساسیت خود را حتی بیشتر قادر به تشخیص کوچکتر یا بیشتر دور رویدادی که باعث امواج گرانشی. به تازگی آنها انجام این کار را با اضافه کردن که ویژه کوانتومی نور فشرده نور به یکی از مسیرهای خود را به آشکارساز. فشردن این ساخته شده آن را بسیار آسان تر برای تشخیص یک تفاوت کوچک در طول دو بازو از تداخل ناشی از امواج گرانشی اجازه می دهد آنها را به شناسایی 50 درصد حوادث بیشتر از قبل.

اجازه دهید روشن است: decoherence است که هنوز هم یک مشکل کوانتومی سنجش. این باعث می شود که سیگنال به شستن. تلاش برای تصمیم گیری در حضور decoherence است مانند گرفتن طولانی مدت در معرض قرار گرفتن عکس از کسی که در حال حرکت; عکس تار می شود و می شود آن را دشوار است به تشخیص دقیقا چگونه این فرد در حال حرکت است.

اما زمینه فیزیک چرا decoherence اتفاق می افتد یعنی در تعامل با محیط است و دقیقا به همین دلیل اندازه گیری کوانتومی کار می کند در وهله اول; ما فقط باید هوشمندانه در مورد چگونه برای طراحی آزمایش به طوری که اندازه گیری حساس به چیزی که ما در حال تلاش برای اندازه گیری, اما نه به بقیه از محیط زیست است. LIGO, برای مثال, انجام این کار واقعا سخت است برای منزوی کردن تداخل از هر چیزی که تولید یک سیگنال نادرست مانند ارتعاشات از زمین لرزه فعالیت جریان هوا و یا حتی سنگین-footed دانشمندان stomping در اطراف آزمایشگاه.

LIGO فقط یکی از نمونه های بسیاری از آزمایش هایی که با استفاده از مکانیک کوانتومی برای افزایش حساسیت خود را. محققان با قرار دادن اتم ها در کوانتوم متحده حرکت به تشخیص میدان الکتریکی دقیق تر ایجاد چلانده از ساعتهای اتمی برای افزایش دقت در اندازه گیری زمان و کار نسبت به استفاده از گرفتار متحده اتم به اندازه گیری ثقل دقیق تر.

محاسبات کوانتومی کارشناسان در حال پیدا کردن راه سرکوب decoherence و آنها در حال ساخت پیشرفت های بزرگ در هر سال است. با ادامه تلاش های کامپیوترهای کوانتومی یک روز پر کردن یک تو رفتگی در دیوار در محاسبات حل انواع خاصی از مشکلات که در حال کلاسیک مقاوم. اما نباید از این واقعیت چشم پوشی که بسیار چیز کامپیوترهای کوانتومی در حال مبارزه است که اجازه می دهد میدان کوانتومی اندازه گیری به شکوفه.

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.detny.im

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>