क्वांटम भौतिकी को भ्रमित कर सकता बादल के परमाणुओं. यह कैसे संभव है?

क्वांटम दुनिया के परमाणुओं और कणों की अजीब और अद्भुत है । एक क्वांटम स्तर पर कण घुसना कर सकते हैं अभेद्य बाधाओं, और किया जा करने के लिए दो स्थानों में एक ही समय में. हालांकि, अजीब गुणों की क्वांटम यांत्रिकी नहीं है गणितीय quirks है, इन कर रहे हैं, वास्तविक प्रभाव देखा जा सकता है कि प्रयोगशाला में फिर से और फिर से. एक की सबसे विशेषता सुविधाओं के क्वांटम यांत्रिकी है "उलझन". उलझ कणों रह रहस्यमय तरीके से जुड़े किसी भी दूरी पर है । और तो तीन स्वतंत्र यूरोपीय वैज्ञानिकों के समूह में कामयाब रहा है भ्रमित करने के लिए नहीं सिर्फ एक कुछ कणों, के रूप में यह पहले किया था, और अलग-अलग बादलों के हजारों के परमाणुओं. वे यह भी पाया एक तरह से शोषण करने के लिए तकनीकी क्षमता, उनकी उपलब्धियों के.

जब कणों उलझ रहे हैं, वे गुण है जो उन्हें एक-दूसरे पर निर्भर है, यहां तक कि अगर वे कर रहे हैं से अलग के अरबों किलोमीटर की दूरी पर है । आइंस्टीन ने कहा उलझाव "एक दूरी पर डरावना कार्रवाई", क्योंकि परिवर्तन का एक एक कण में एक भ्रामक जोड़ी तुरन्त यह प्रभावित करता है एक जोड़ी की परवाह किए बिना यह कैसे दूर है.

कैसे उपयोग करने के लिए क्वांटम उलझाव है?

हालांकि भ्रम की स्थिति लग सकता है कुछ करने के लिए जादू, प्रयोगों से पता चला है कि यह मौजूद है के लिए कई वर्षों से है. और यह भी हो सकता है अत्यंत उपयोगी — इस प्रकार के साथ जुड़े कणों इस्तेमाल किया जा सकता है हस्तांतरण करने के लिए क्वांटम अमेरिका के एक कण, इस तरह के रूप में स्पिन, एक जगह से दूसरे करने के लिए तुरन्त (teleport). वे भी मदद कर सकते हैं भंडारण में भारी मात्रा में जानकारी की एक निश्चित मात्रा (superdense कोडिंग).

इसके अलावा करने के लिए जानकारी स्टोर करने की क्षमता है, भ्रम भी मदद कर सकते हैं में जोड़ने और संयोजन कंप्यूटर के पावर सिस्टम में विश्व के विभिन्न भागों. यह समझने के लिए आसान है कि इस बनाता है यह एक महत्वपूर्ण पहलू के क्वांटम कंप्यूटिंग. एक और होनहार दिशा है, सही मायने में सुरक्षित संचार । सभी क्योंकि किसी भी प्रयास में हस्तक्षेप करने के लिए प्रणाली के साथ उलझ कणों तुरन्त उलझन को तोड़ कर रही है, स्पष्ट तथ्य की चोरी के एक संचार चैनल है ।

उलझ फोटॉनों भी इस्तेमाल किया जा सकता सुधार करने के संकल्प इमेजिंग तकनीक है. विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों से वाटरलू वर्तमान में विकसित करने की उम्मीद है क्वांटम रडार का पता लगा सकते हैं कि इस तरह के विमान के रूप में चुपके.

भेंवर में घनीभूत के बोस — आइंस्टीन

हालांकि, तैनाती के प्रौद्योगिकी के आधार पर उलझाव इतना आसान नहीं है । क्योंकि उलझाव है एक बहुत ही नाजुक घटना है । प्रयोगों के साथ भागीदारी आमतौर पर उत्पादन अलग-अलग जोड़े के कणों । हालांकि, एक कण एक परिशुद्धता के साथ पता लगाने के लिए मुश्किल है, और वे अक्सर खो दिया है या छुपा में आसपास के शोर के. तो चुनौती है उन्हें डाल करने के लिए एक राज्य में भ्रम की स्थिति है, उन्हें हेरफेर प्रदर्शन करने के लिए उपयोगी आपरेशन, और अंत में बस का उपयोग करें, और यह अविश्वसनीय रूप से मुश्किल खींच करने के लिए अभ्यास में है.

क्वांटम बादल

में प्रकाशित एक नए अध्ययन के तीन पत्रों, विज्ञान के क्षेत्र में नेतृत्व किया गया है करने के लिए एक महत्वपूर्ण सफलता है । लेने के बजाय अलग-अलग कणों और उन्हें भ्रमित करने के लिए एक में, वैज्ञानिकों के साथ शुरू कर दिया zwergholdrio गैस विधानसभा के हजारों के परमाणुओं. वे ठंडा कर रहे हैं लगभग के तापमान के साथ निरपेक्ष शून्य से है ।

में कैद एक छोटे मात्रा, परमाणुओं में यह बादल बन एक-दूसरे से पृथक और फार्म का एक नया राज्य की बात के रूप में जाना जाता एक बोस घनीभूत — आइंस्टीन. परमाणुओं बादल में शुरू करने के लिए एक साथ काम — अब वे भ्रमित कर रहे हैं. पहली बार के लिए इस राज्य की बात की खोज की थी के लिए, 1995 में मिला है जिसमें उन्होंने भौतिकी में नोबेल पुरस्कार 2001 में. हालांकि यह लंबे समय से ज्ञात किया गया है कि इस विधि confuses हजारों परमाणुओं के साथ-साथ, कोई भी अभी तक का प्रदर्शन किया है कि एक विधि की अनुमति देगा करने के लिए आप इसे करते हैं. अब तक.

का आयोजन किया जो वैज्ञानिकों के नए अध्ययन से पता चला है कि इन बादलों में विभाजित किया जा सकता समूहों और परमाणुओं के बीच रहेगा के लिए क्वांटम संचार. वे यह कैसे किया? जारी परमाणुओं से एक सीमित स्थान और एक लेजर का इस्तेमाल किया करने के लिए उन्हें तोड़ने के लिए और उपाय के गुण अलग अलग हिस्सों के एक बड़े बादल.

वैज्ञानिकों का सुझाव है कि विकसित तरीकों विस्तारित किया जा सकता है इतना है कि प्रत्येक परमाणु में बादल करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है स्वतंत्र रूप से. और अगर यह किया जा सकता है, के लिए क्वांटम कम्प्यूटिंग होगा यह सिर्फ शानदार है । में डिजिटल कंप्यूटिंग, जानकारी संसाधित किया जाता है के रूप में शून्य और लोगों, या बिट्स. में क्वांटम उन्हें बदलने के लिए आते हैं qubits. वर्तमान रिकॉर्ड के काम की संख्या में qubits उलझ आयनों (का आरोप परमाणुओं) केवल 20 है, तो हजारों की qubits, जो एक साथ संचालित बादल में प्रतिनिधित्व करेंगे एक प्रमुख उपलब्धि है.

एक अन्य क्षेत्र है कि इस से लाभ होगा सफलता, — माप विज्ञान, विज्ञान के सटीक मापन. जब दो कणों या सिस्टम का गठन भ्रम की स्थिति, माप पर बने एक आधा, के बारे में जानकारी प्रकट । यह अनुमति देता है को मापने के लिए मानकों को अधिक से अधिक संवेदनशीलता से संभव हो सकता है अन्यथा. भ्रम की स्थिति में इस्तेमाल किया, इस तरीके में सुधार कर सकते हैं सटीकता के साथ परमाणु घड़ियों और ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम (जीपीएस), या सहायता के उत्पादन में अधिक संवेदनशील डिटेक्टरों के लिए एमआरआई मशीन, के लिए उदाहरण हैं ।

समझ और उपयोग के क्वांटम प्रभाव, इस तरह के रूप में भ्रम की स्थिति पैदा करेगा, नई प्रौद्योगिकी क्षमताओं को पार करेंगे कि हमारी आधुनिक है । क्यों इतना ध्यान दिया जाता है करने के लिए अनुसंधान के क्षेत्र में क्वांटम प्रौद्योगिकी और क्यों यह इतना महत्वपूर्ण है किसी भी सफलताओं के इस क्षेत्र में.