Лікарі зв'язують хвилеподібний дуализм і принцип невизначеності

Приємний сюрприз: квантова фізика менш складна, ніж здається. Міжнародна команда вчених зарекомендувала, що дві особливості квантового світу, які раніше вважалися різними, виявилися різними проявами того ж. 19 грудня в Nature Communications опубліковані результати.

Патріарха Coles, Jedřei Kanivski і Стефані Ведуться до своїх висновків під час роботи в Центрі квантових технологій Національного університету Сінгапуру. «Хвиля-корпускулярний дуалізм» – це просто дегузований квантовий «незвісний принцип», що приваблює дві таємниці в одну.

«З’єднання між невизначеністю і хвилею-частинкою дуалізму є досить природною, коли ви означте питання про яку інформацію ви можете отримати про систему. Наш результат висвітлює потужність мислення в фізикі з точки зору інформації, говорить Венер, тепер доцент квантової механіки Університету Делфт в Нідерландах.

Це відкриття глиблює наше розуміння квантової механіки і може генерувати потік ідей для нових додатків подвійного дуелізу хвильової частини.

Хвиля-корпускулярний дуалізм - це ідея, що квантовий об'єкт поводиться як хвиля, але хвиля поведінка зникне, якщо ви намагаєтеся відмітити розташування об'єкта. Найкраще працює в експерименті з подвійним розрізом, де поодиноких частинок, скажуть електрони, пропускаються через екран з двома вузькими ситами. Частинки формують інтерференційний візерунок на задній стінці за мухами, навіть коли виділяється одноручним чином, але якщо вчені намагаються слідувати, які розрізають частинки, що літають через, вони тільки до одного місця. Відчуття, що частинки нас захоплюють, бо вони виконують свою хвилюючу магію.

Принцип квантової невизначеності - це ідея, яку неможливо знати саме два речі про частинку одночасно. Наприклад, більш точно ви знаєте позицію атома, менш точно ви можете визначити швидкість, на якій він рухається. Цей обмеження знаходиться в самому серці природи і незалежно від якості вимірювання. Нова робота показує, що кількість інформації, яку ви можете дізнатися про поведінку хвилі частинки (шкіра, ніж точка частинок) в системі, обмежена лише принципом невизначеності.

Основою концепції квантової фізики є корпускулярно-хвильовий дуализм і принцип невизначеності.





«Ми відчували в кишечнику, і тільки в кишечнику, що має бути з'єднання між ними», - каже Колес.

Можна писати рівняння, які показують, скільки можна дізнатися про пару властивостей, що виникають з принципу невизначеності. Колеса, Канівського та Венери—експерти у видах рівнянь, відомих як ентропії неоднорідності співвідношенні — ось, що всі математики, які використовуються для опису дуалізму хвилеподібних частинок, можуть бути переписані з точки зору цих відносин.

"Ми любимо знайдемо Росетський камінь, який об'єднав дві різні мови", - каже Колес. В нашій рідній мові ми можемо перевести літературу з хвилею-частинкою. У нас було кілька моментів з "еурекою!", коли ми нарешті зрозуміли його.

Оскільки антропічні коефіцієнти невизначеності використовуються в галузі квантової криптографії – схеми шифрування за допомогою квантових частинок – вчені пропонують, що їхня робота надихне інженерів для створення нових протоколів шифрування.

У раніше роботах Венер і колеги знайшли зв'язок між принципом невизначеності та іншою фізикою — нелокальною рисою — і другим законом термодинаміки. Наступний мета дослідників буде розуміти, як ці шматки головоломки можна зібрати разом і сформувати загальну картину структури природи.

Джерело: hi-news.ru