Un proiect matematic de „frumusețe imensă”

Constelațiile majore ale unora dintre cele mai cuantice stări în diferite dimensiuni. Credit: Luis L. Sánchez Soto

Cercetătorii dezvoltă o metodă pentru determinarea stării cuantice a unui sistem.

Obiectele mari, cum ar fi baseballul, vehiculele și planetele, se comportă conform legilor clasice ale mecanicii formulate de Sir Isaac Newton. Cele mici, cum ar fi atomii și particulele subatomice, sunt guvernate de mecanica cuantică, unde un obiect se poate comporta la fel de mult ca o undă ca o particulă.

Limita dintre tărâmurile clasice și cele cuantice a fost întotdeauna de mare interes. Ancheta a fost raportată către AVS Science Quantum, de către AIP Publishing, consideră întrebarea despre ceea ce face ca un lucru să fie „mai cuantic” decât altul: există vreo modalitate de a caracteriza „cantitatea?” Autorii raportează că au găsit o modalitate de a face acest lucru.

Gradul de cantitate este important pentru aplicații precum calcul cuantic și detectarea cuantică, care oferă avantaje care nu se regăsesc în omologii lor clasici. Înțelegerea acestor avantaje la rândul său necesită înțelegerea gradului de cantitate al sistemelor fizice implicate.

În loc să propună o scară ale cărei valori au fost asociate cu gradul de cantitate, autorii acestui studiu analizează extremele, adică acele stări care sunt cele mai cuantice sau cele mai puțin cuantice. Autorul Luis Sánchez-Soto a declarat că ideea studiului a venit dintr-o întrebare pusă la o întâlnire științifică.

„Faceam un seminar pe această temă când cineva mi-a pus întrebarea:„ Tu, în optica cuantică, vorbești întotdeauna despre cele mai clasice stări, dar și despre cele mai cuantice stări? “, El a spus.

S-a înțeles mult timp că așa-numitele stări coerente pot fi descrise ca fiind aproape clasice. Stările coerente apar, de exemplu, într-un laser, unde lumina din mai multe surse de fotoni este în fază, făcându-le stările minime.

Un sistem cuantic poate fi adesea reprezentat matematic prin puncte pe o sferă. Acest tip de reprezentare se numește constelația Majorana și, pentru stări coerente, constelația este pur și simplu un singur punct. Deoarece sunt cele mai puțin stări cuantice, cea mai cuantică ar avea constelații care acoperă mai mult din sfera.

Cercetătorii au examinat mai multe moduri în care alți oameni de știință au explorat cantitatea și au luat în considerare constelația Majoranei pentru fiecare mod. Apoi au întrebat care set de puncte a fost distribuit cel mai uniform într-o sferă pentru această abordare.

În timp ce Sánchez-Soto și colegii săi au analizat problema cantității, și-au dat seama că era un proiect matematic „de o frumusețe imensă”, pe lângă faptul că era util.

Referință: „State cuantice extreme” de Aaron Z. Goldberg, Andrei B. Klimov, Markus Grassl, Gerd Leuchs și Luis L. Sánchez-Soto, 17 noiembrie 2020, AVS Science Quantum.
DOI: 10.1116 / 5.0025819

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Procesul de tratament în rara morgă „carapace noroioase” a mumiei egiptene a fost expus – acesta este un caz de eroare

O figură mumificată și un sicriu în colecția Nicholson a Muzeului Aripii Chau Chuck de la Universitatea din Sydney. O persoană mumificată înfășurată...

Praful de asteroizi găsit în crater închide cazul care a ucis dinozaurii

Cercetătorii cred că au închis cazul în care dinozaurii au fost uciși și au legat definitiv dispariția lor de un asteroid care a lovit...

Noua descoperire poate explica asimetria confuză a protonului

Reprezentarea grafică a protonului. Sferele mari reprezintă cele trei quarcuri de valență, sferele mici reprezintă celelalte quarkuri care formează protonul, iar arcurile reprezintă...

Detectarea COVID-19 cu un autocolant pe piele

Inginerii Universității din Missouri promovează piața comercială a bioelectronicii îmbrăcate prin dezvoltarea unui plan de producție la scară largă pentru un dispozitiv personalizabil capabil...

Instrument gratuit de bioinformatică pentru a repeta repetițiile simple ale genotipului digital

SSRgenotyper este un instrument de bioinformatică nou dezvoltat, care permite cercetătorilor să genotipeze digital populațiile în serie folosind repetări de secvențe simple (SSR), o...

Newsletter

Subscribe to stay updated.