• Eesti Füüsika Selts
    • Eesti Füüsika Selts
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teadusbuss
    • Teaduslaagrid
    • FKB õpikojad
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Arvamus ja Inimesed
    • Arvamus
    • Persoon
  • Eestist endast
    • Teated
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • RSS teletaip
    • RSS Füüsikaharidus
    • RSS Kosmos
    • RSS Teadus
    • RSS Arvamus
    • RSS Tehnoloogia
  • Füüsika koolis
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
    • TÜ koolifüüsika keskus
    • EFS füüsikaõpetajate osakond
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
    • Videod ja simulatsioonid
    • Füüsika e-õpikud
    • Lahedad projektid
  • Kontakt

Kvantoleku nõrk mõõtmine – otsekui kollapsi aegvõte

11.10.2013 by Uku Püttsepp Leave a Comment

Niipea, kui superpositsioonis kvantsüsteemi vaadelda, langeb see ühte võimalikku süsteemi omaolekusse – see on üks kvantmehaanika fundamentaalsemaid postulaate, mis ei allu mehaanilisele intuitsioonile.

Kvantmehaanika õpikutes kirjeldatakse süsteemi kollapsit kohese ning pöördumatuna. Füüsikud on üritanud mõista, miks ja kuidas võib pelk kvantobjekti vaatlemine selle olekut muuta ning mitte anda objektiivset mõõtmistulemust.

Küsimusele heidab valgust uus, nn. nõrga mõõtmise eksperiment, mis mõjutab küll vaadeldava objekti lainefunktsiooni, ent järk-järguliselt.

California Berkeley Ülikooli aatomi- ja tahkisefüüsiku Kater Murchi töörühm sooritas nimetatud nõrgad mõõtmised ülijuhtiva superpositsioonis vooluahelaga. Katses suunati läbi vooluahelat hoiustanud karbi mikrolainekiirgus. Vooluahela elektrilised võnkumised põhjustasid mikrolainete olekus muutusi, mida sai karbist väljunud kiirguses tuvastada. Ühe katse mõõtmised sooritati paari millisekundi jooksul, samal ajal kui toimus vooluahela oleku järk-järguline kollaps. Töörühm oleks otsekui aegluubis vooluahela lainefunktsiooni kollapsi vaadelnud.

Sarnaseid mõõtmisi on tehtud varemgi, ent isoleeritud footonite kvantolekutel.  Tahkisega, mis on oluliselt ohtrama müra allikas, sooritati mõõtmised esmakordselt. „Meie töö eksponeerib tahkisefüüsika viimase kümne aasta edusamme,“ ütles Murch. „Viimaks on tahkissüsteemid nõnda müravabad, et saame footoneksperimentidega konkureerida.“

Töörühm avastas, et kvantolekute kollapsit ehk mittekoherentsust (dechoerence process) põhjustavat müra saab minimeerida korduvmõõtmistega. Murchi sõnul võib mõõtmiseks kasutatavat mikrolainekiirust käsitleda ülijuhtiva vooluahela loomuliku keskkonnana, sest see on vooluahelale põhiline ja pea ainus välise interaktsiooni allikas. Karbisisese keskkonna jälgimisel muutuvad mikrolainekiirguse fluktuatsioonid mõõdetavaks suuruseks, mitte teadmata müraallikaks.

Korduvmõõtmisega jääb seega kvantolek puutumatuks eelkõige statistiliselt. Katsel on ka praktiline tähendus. Ülijuhtiva vooluahela olekusse saab kodeerida kvantarvutite tehnoloogia võtmekomponendi – kvantbiti. Päris kvantbitt, näiteks polariseeritud footon, pole seejuures katses vajalik. Kvantbitte valmistatakse ka lõksustatud ioonidest või kristalli struktuuridefektidest. Sestap on tahkisesisese kvantbiti koherentsuse säilitamine nõrkadel mõõtmistel teostatav ka teistsugustes seadistustes. „Idee on väga üldine,“ ütles New York’i Rochesteri Ülikooli kvant-teoreetik Andrew Jordan.

Californa Riverside´i Ülikooli teoreetik Alexander Korotkov lisas, et kvantsüsteemi mõõtmist saab kasutada otsekui kvanttüürina, mis hoiab oleku kollapsi soovitud kiirusega soovitud kursil, heites valgust mõõtmisprotsessi seesmistele omadustele. „Tegelikkuses ei juhtu miskit silmapilkselt,“ ütles Korotkov.

Allikas: Nature.com

Teised selle mõtteraja postitused

  1. Nanokamm pärsib Casimiri efekti
  2. Kvantspinnvedelik avaldas uut tüüpi magnetismi
  3. Valmistati memristoril põhinev juhuarvude generaator
  4. Hämmastav pilt väikseimast võimalikust viierõngalisest struktuurist
  5. Samm edasi hübriidsete kvantseadmeteni
  6. Kvantfüüsika jäljendab kõhedaid minevikusündmusi
  7. Valmistati terahertskiirguse ribafilter ning polarisaator
  8. Ülikülmad katsed elavdavad kvantuurimuste maailma
  9. Kvantmikrofon tabab erakordselt vaiksed helid
  10. Ajakristallid võivad käituda peaaegu igiliikuritena

Filed Under: Teadusuudised Tagged With: kvantnähtused

Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

FYYSIKA.EE hoiab silma peal

biofüüsika Elementaarosakesed ja LHC eksperiment Grafeen&Grafaan Inimene kosmos maa IPhO2012 Kauged planeedid Kliima‑ ja ilmaennustused Kuidas saada nähtamatuks Kvantarvutid kvantnähtused Kütuseelemendid Maavälise elu otsingud Magnetmaterjalid Materjalimaailm nanotehnoloogia Saagu valgus Tehnovidinad Tulevikuenergia Tumeenergia ja tumeaine Tuumafüüsika Vaata sissepoole ülijuhid

Värskemad kommentaarid

    Eesti 62. füüsikaolümpiaad - tulemused
  • weat5her { Vastavalt voistluse tulemustele arvatakse juulis Sveitsis toimuva rahvusvahelise fuusikaolumpiaadi Eesti voistkonna liikmeteks Kristjan Kongas, Taavet Kalda, Kaarel Hanni, Jonatan Kalmus ja Richard Luhtaru. } – 17.05.11
  • Tumeenergia, tumeaine
  • lambda { Huvitav ja informatiivne ülevaade astrofüüsika hetkeseisu kohta. Paar väikest apsu tõid tõsisele tekstile lõbusat vaheldust ja panid peas helisema lambada-rütmid, kui lugesin, et „varsti hakkasid... } – 16.11.07
  • Gravitatsioonilained detekteeritud!
  • test { Mis kell see seminar siis on kah? } – 16.02.12
  • HAB (high altitude ballooning) - igamehe võimalus stratosfääri lennata
  • Aigar { YYSIKA.EE planeerib ühe sellise palli lennutamist 22. aprillil 2015.a. - Kuidas läks? } – 15.06.30

Sõbrad Facebook'is

Meid toetavad:

Copyright © 2019 · News Pro Theme on Genesis Framework · WordPress · Log in