پیش‌بینی گذشته‌ی کوانتومی
کیوبیت، یکای اطلاعات کوانتومی و متناظرِ بیت در سامانه‌های کلاسیک است. کیوبیت، یک سامانه‌ی کوانتومی دو-حالتی است؛ مانند قطبش عمودی و افقی یک فوتون. در سامانه‌های کلاسیک، یک بیت میتواند در هر لحظه یکی از دو حالت ممکن را اختیار کند؛ ولی کیوبیت علاوه بر آن، میتواند در برهم‌نهی دو حالت نیز قرار گیرد.
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
درکِ امرِ واقع در فیزیک کوانتومی دقیقاً ۲۰/۲۰ نیست؛ بلکه مشاهده‌ی یک شیء در یک زمان میتواند امکان حدسی بهتر در مورد حالت کوانتومی قبلی‌اش بدهد. در یک آزمایش جدید، پژوهشگران از یک کاوشگر ضعیف۱استفاده کردند تا یک کیوبیت را برای چند میکروثانیه به طور پیوسته زیر نظر قرار دهند. آنان تلاش کردند با این داده‌ها، حالت کیوبیت را در زمان‌های میانی پیش‌بینی کنند. با استفاده از فقط داده‌های «پیشین»، در ۵۰٪ از آزمایش‌ها، پیش‌بینی، درست از آب درمی‌آمد. ولی با افزودن داده‌های «پسین»، نرخ موفقیت تا ۹۰٪ بالا می‌رفت. چنین به فکر خطور می‌کند که وقتی اندازه‌گیری‌های گذشته و آینده ترکیب شوند، حالت کوانتومی، مقدار بیشتری از خودش را آشکار می‌کند.
فیزیک کوانتومی همیشه تا حدی بازی گمانه‌زنی بوده است. برای مثال در آزمایش کلاسیک دو-شکافی، اندازه‌گیری دقیق سرعت اولیه (یا نهایی) به شما نخواهد گفت که ذره از میان کدام شکاف خواهد گذشت (یا گذشته‌است). هرچند فیزیک‌دانان روشی برای ردگیری ذرات (یا دیگر شیءهای کوانتومی) با اندازه‌گیری‌های به اصطلاح ضعیف۲ ایجاد کرده‌اند که میتواند در چندین نقطه در طول مسیر اطلاعات نادقیقی فراهم کند. پرسش این است که آیا این اطلاعات محدود، ولی گسترده، به شما کمک می‌کند که حدس بهتری بزنید؟
کایتر مورچ۳ از دانشگاه واشینگتون در سنت لوییس در ایالت میزوری۴، و همکارانش، این بازی گمانه‌زنی را با یک کیوبیت ابررسانا در یک کاواک ریزموج۵ بازی کردند. کیوبیت همواره به عنوان برهم‌نهیِ دو حالت انرژی متفاوت رخ می‌نماید. تیم پژوهشی میتواند با اندازه‌گیری‌های ضعیف توسط فوتون‌های ریزموج، این رفتار ظاهراً تصادفی را زیر نظر بگیرد. در میانه‌ی هر راه‌اندازی آزمایشی، تیم پژوهشی داده‌های ریزموج را موقتاً پنهان می‌کند و سپس تلاش می‌کند با قیاس و برون‌یابی اندازه‌گیری‌های پیشین و پسین، این «نتیجه‌های پنهان» را پیش‌بینی کند. وقتی اندازه‌گیری‌های آینده وارد بررسی می‌شدند، پیش‌بینی‌ها به طور برجسته‌ای متفاوت و قابلِ اطمینان‌تر بودند. این یافته‌ها فهم جدیدی از کاوش ضعیف و چه‌گونگی امکان استفاده از آن برای اندازه‌گیری‌های دقیق به دست می‌دهند، مثلاً در اندازه‌گیری موج‌های گرانشی. جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله ی
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
منتشر شده است.
__________________________________________________ ________
پ.ن
[۱] weak probe
[۲] weak measurements
[۳] Kater Murch
[۴] Washington University in St. Louis, Missouri
[۵] microwave cavity
انجمن فیزیک ایران
منبع:
[ برای مشاهده لینک ، با نام کاربری خود وارد شوید یا ثبت نام کنید ]
ترجمه: علی محمد الماسی کوپائی
