ELEARNING.SK | PR SPRÁVY | GSGROUP | NAJDES.SK | BRIGÁDY, PRÁCA | GLOBALOFFICE.SK | REGISTRAČNÉ VIRTUÁlNE SÍDLO FIRMY | MINCE | CMS | ESHOP | TESTIVA
Prihlásenie:
>Staňte sa redaktorom eQuark.sk

eQuark.sk

Anketa

Ak by ste o tom mohli rozhodnúť práve vy, zaradili by ste Pluto opäť medzi planéty?

Quark

Matematika po kvantách

4.10.2007 10:48:44 | Q
Nature | Počet zobrazení: 4265x

Nevšedné matematické správanie svetla ukazuje možnú cestu kvantovej kryptografie.

Kedy sa vám stane, že ak odoberiete jednu vec, zostane vám viac ako ste mali na začiatku? Keď do toho zamiešate kvantovú mechaniku.

 

Vedci ukázali, že ak z laserového lúča odoberiete jeden fotón, môže mať fotónov viac ako predtým. tento výsledok spolu s ďalšími matematickými trikmi je prvým praktickým ukázaním jedného zo základných princípov kvantovej fyziky – kvantového nekomutatívneho efektu – a vedie ku kontrole svetla na kvantovej úrovni a ku kvantovej kryptografii.

Komutatívny zákon hovorí, že ak do skupiny pridáte nejaký objekt a potom ten istý objekt zo skupiny odoberiete, konečný počet objektov bude rovnaký ako na začiatku. Funguje to pre jablká, pomaranče a iné každodenné objekty. Ak sa však aplikuje na fotóny, fundamentálne kvantové častice svetla, neplatí.

Na popísanie vlastností ako hybnosť alebo pozícia fotónu používajú vedci matematické operácie. Najzákladnejšie z nich sú sčítanie a odčítanie.

Vedci teoreticky preukázali, že v kvantovej fyzike vedie vykonávanie týchto operácií v rôznom poradí k rôznym výsledkom. Operácie nie sú komutatívne – pričítanie a odčítanie fotónov dávajú rôzne výsledky v závislosti od poradia, v ktorom sú vykonávané.

Pohľad na tieto nekomutatívne kvantové zvláštnosti ponúka Heinsbergov princíp nejasnosti. Princíp hovorí, že nemôžete s istotou vedieť presnú pozíciu ani hybnosť častice, pretože na ich zmeranie sa potrebujete častice dotknúť, čím zmeníte jej vlastnosti. Matematické vyjadrenie princípu hovorí, že meranie hybnosti a polohy v rôznom poradí dáva rôzne výsledky.

Marco Bellini z Národného inštitútu aplikovanej optiky vo Florencii v Taliansku spolu so svojimi kolegami ukázali tieto matematické zvláštnosti aj experimentálne.
Lúčom lasera zasvietili na točiacu sa sklenenú tabuľu, ktorá do priameho usporiadaného svetla pridala častice chaosu, čím s neho spravili lúč správajúci sa ako normálne slnečné svetlo. Presný počet fotónov v lúči nie je známy, ale stredná hodnota fotónov sa dá určiť.

Bellini potom použil detektor kvantového stavu, zmeral pomocou neho strednú hodnotu fotónov v lúči a potom upravil svetlo. Najskôr pridal, potom z neho odobral jeden fotón a znova zmeral strednú hodnotu. Potom spravil kroky pridania a odobratia v opačnom poradí.

Výsledná stredná hodnota bola vždy iná. V skutočnosti za určitých podmienok zmenilo odobratie fotónu kvantový stav lúča tak, že stredná hodnota fotónov vzrástla.

Podľa vedcov je to najzjavnejší dôkaz chýbajúcej komutatívnosti v kvantovom svete.

Technika môže byť v budúcnosti použitá na úpravu svetla do ktoréhokoľvek želaného kvantového stavu. „Môžete začať s normálnym svetlom a pridávaním a odoberaním fotónov dosiahnete ľubovoľné svetlo,“ tvrdí Bellini. To bude výhodné pri kódovaní informácií kvantovými priemermi.

originál článku

Zdieľaj článok
 
Hodnotenie: 2,11
Príspevok na titulke

Vyberte článok na titulku kliknutím na linku

 

www.brigada.sk - brigády, brigáda, práca, zamestnanie www.najdes.sk - katalóg, portál, vyhľadávač www.equark.sk - veda, výskum, technika www.uvery.sk - úvery, pôžičky, hypotéky www.elearning.sk - elearning, LMS, vzdelávanie, kurzy, elektronické vzdelávanie www.globaloffice.sk - registračné sídlo, virtuálna adresa a kancelária www.globalhosting.sk - domény, doména, webhosting, hosting www.globalweb.sk - CMS, WCMS, redakčný systém, publikačný systém www.globalshop.sk - internetový obchod, eshop, e-commerce Global Services Slovakia s.r.o. - www.gsgroup.sk, informačné systémy, portálové riešenia, intranety, web dizajn

Generuje redakčný CMS systém GlobalWeb spoločnosti Global Services Slovakia s.r.o.