Motor z dvema kubitoma, ki ga poganjata zapletanje in lokalne meritve

Zasluge: Bresk et al.

Raziskovalci z Inštituta za nohte-CNRS, Univerze v St. Edinstvena zasnova tega motorja je bila objavljena v prispevku. Pregled fizičnega pisma, Lahko odpre zanimive možnosti za termodinamične raziskave in informira o razvoju novih kvantnih tehnologij.


“Naš prispevek temelji na zelo preprostem in globokem učinku kvantne mehanike: merilniku Kvantni sistem Odvrne sistem, torej naključno spremeni svoj položaj, “je poročala Alexia Offes, ena od raziskovalcev, ki je preučevala Phys.org. “Merilna naprava v trenutku zagotovi tako energijo kot tudi entropijo kvantnemu sistemu, ki ima enako vlogo kot vroči vir, ki ogreva toplotni vir. Stroj. Opazna razlika je v tem, da gorivo tukaj ni termično, ampak je kvantno. “

Pred nekaj leti so Offes in nekateri njegovi kolegi z Inštituta za nohte-CNRS predstavili dokaze o konceptu motorja z merilnim gorivom, ki temelji na enem samem Sprejeti. Šlo je za vrsto predlogov, ki so raziskovali energijsko primerjavo merilnih naprav.

Do zdaj so bili merilni postopki običajno modelirani s klasičnimi teoretičnimi pristopi. V svojem novem prispevku so raziskovalci naredili pogumen korak, tako da so odprli “črno škatlo” merilnih instrumentov in jo pogledali s stališča kvantne fizike.

“Posebej razmišljamo o konstrukciji kvantnih korelacij med merilnim sistemom in” kvantnim števcem “.” “S tem postopkom smo spremljali tok energije in entropije ter razkrili mikroskopski izvor merilnega goriva. To je bil najpomembnejši cilj našega dela.”

V svoji študiji so se Ofivs in njegovi kolegi tako osredotočili na tako imenovane “mešane sisteme”. “Njegova analiza je sčasoma privedla do zasnove merilno vodenega motorja, ki temelji na zapletenih kubitih. Poleg lokalnih meritev ta motor poganja tudi fizikalna. Pojav je znan kot Zelo kritična situacija. Do zapletanja pride, ko se skupina delcev med seboj poveže ali je medsebojno povezana, da ukrepi, ki jih sprejme en, vplivajo na drugega, četudi je med njimi velika razdalja.

Novi motor, ki so ga predlagali raziskovalci, ima dva kubita. Kvant je kvantni sistem z dvema energijskima stanjem: osnovnim stanjem. 0> in vzbujeno stanje. 1>

“Ko merimo v kubitu. 1>, lahko določimo količino energije, ki jo iz nje izvzamemo, poimenovano Photon, “Said Ofaves.” Ko se foton sprosti, se kubit z varčevanjem energije vrne na 0. 0> je. Kdaj je v kubitu. 0>, lahko dobimo foton, ki ga vzbudi. 1> država. “

Afewes in njegovi kolegi so se igrali z dvema prepelicama različnih barv: rdečo in modro. Rdeči kubit izmenjuje rdeče fotone, modri pa modre fotone. Zlasti rdeči kubit nosi manj energije kot modri kubit.

Protokol, ki so ga uporabili raziskovalci, sprva zagotavlja rdeče fotone v rdeči orbiti in se pripravlja na 1 |a > Medtem ko obstaja modra orbita. 0 |B> Kasneje se zapletejo, si izmenjujejo fotone in se med seboj mešajo.

“Nato smo izmerili modri kubit,” je dejal Auffeves. “Če se meri v 0B> Vrnili smo se v začetno stanje in postopek se je znova začel. Če se meri v 1B> Izvleče se lahko modri foton. Ker so rdeči fotoni bolj energični kot rdeči, se v povprečju iz procesa pridobi energija. Ko prikazujemo in analiziramo, ta energija prihaja iz merilne naprave. “

Motor, ki ga poganjajo meritve, ki so ga predlagali Auffèves in njegovi kolegi, se opira na splošno delujočo snov, zaplet pa ima pomembno vlogo v sistemu za gorivo. Raziskovalci so lahko kvantitativno ovrednotili dva fizična vira, ki ju prinašata kvantna merjenja, in sicer informacije in gorivo. Poleg tega so raziskali učinke teh virov na delovanje motorja.

“Naše ugotovitve dajejo nov vpogled v prvotno količino energetskih virov, kadar se izmeri kvantni sistem ali, kar je enakovredno, ko se izvede kvantna korelacija med kvantnim sistemom in kvantnim števcem,” je dejal Afeves. “Ti rezultati v bistvu veljajo, če ni natančno določene temperature, ker se upošteva samo vir hrupa.”

Auffèves in njegovi kolegi so bili med prvimi, ki so merilne motorje razširili v sestavljene delovne materiale in ponudili subtilno razlago sistema za gorivo. Njihove ugotovitve lahko pomagajo prenesti koncepte, povezane s termodinamiko, kvantnim virom hrupa, na primer tistim, ki se lahko pojavijo v kriostatu.

V prihodnosti bo delo raziskovalcev spodbudilo druge ekipe, da bodo uvedle podobne motorje. Poleg tega lahko njihova študija odpre povsem novo raziskovalno področje, ki ga lahko imenujejo “kvantna energija”.

“Naš rezultat osvetljuje meritve v kvantni mehaniki,” je dejal Afaeus. “Ker ta mehanizem še vedno hrani temeljno razpravo, bi lahko pričakovali, da kvantna energija ponuja nove merljive količine za razlikovanje med različnimi interpretacijami kvantne mehanike. Na bolj uporabljeni strani bodo vplivale kvantne meritve in Energijski odtisi zapletanja. Energija Stroški kvantnih tehnologij in njihov potencial za razširljivost. ”


Maxwellovi demonski izvlečki delujejo s kvantnimi meritvami


več informacij:
Motor z dvema kubitoma je poganjal zaplet in lokalno merjenje. Pregled fizičnega pisma(2021). DOI: 10.1103 / PhysRevLett.126.120605

© 2021 Science X Network

Citati: Motor z dvema kubitoma, ki ga poganjata zapletanje in lokalne meritve (2021, 26. april), pridobljen 26. aprila 2021 s https://phys.org/news/2021-04-two-qubit-powered-entanglement-local.html

Ta dokument je zaščiten z avtorskimi pravicami. Nobenega dela ni dovoljeno reproducirati brez pisnega dovoljenja, razen za kakršno koli nepristransko vedenje za namene zasebnega študija ali raziskovanja. Vsebina je na voljo samo v informativne namene.

READ  Oglejte si tardigrade, ki se čudovito sprehodijo po svojih malih nogah

Mojca Andreja

Nagnjena je k apatiji. Nevidni raziskovalec. Vseživljenjski guru slanine. Potovalni odvisnik. Organizator. "

Related Posts

Dodaj odgovor

Vaš e-naslov ne bo objavljen. * označuje zahtevana polja

Read also x