dbo:abstract
|
- في ميكانيكا الكم، تُعد تجربة الممحاة الكمومية عبارة عن تجربة قياس التداخل تُظهر أوجهًا أساسية متعددة لميكانيكا الكم بما في ذلك التشابك الكمي والمكاملة. لتجربة الممحاة الكمومية ذات الشق المزدوج الموصوفة في هذا المقال ثلاث مراحل: 1.
* أولًا، يُعيد المجرب إنشاء نمط التداخل لتجربة يونغ للشق المزدوج من خلال تأليق الفوتونات في مقياس التداخل للشق المزدوج والتحقق من وجود نمط تداخل على شاشة الالتقاط. 2.
* ثانيًا، يُحدد المجرب من أي شق عبر كل فوتون ويُظهر نمط التداخل بعد ذلك ينهار. تُشير هذه المرحلة إلى أن وجود معلومات «أي مسار» هي ما يسبب انهيار نمط التداخل. (تصحيح هام: حُفظت اللغة السابقة لرسم المغالطة التي أدت إلى الارتباك الكبير حول هذه التجربة. في الحقيقة، وفي هذه المرحلة، بعيدًا عن خسارة نمط التداخل، لا تؤثر ملاحظة أي شق تعبر منه الفوتونات. يحصل كلا الشقين على ذات النوع من خسارة التداخل. الممحاة الكمومية هي تجربة قياسية لنموذج إي بي آر (نسبة لآينشتاين وبودلوسكي وروزن)، وحقيقةً لا يُوجد محي لأي معلومات). 3.
* ثالثًا، تُمحى معلومات «أي شق» بحيث يُسترجع نمط التداخل. (بدلًا من إزالة أو عكس أي تغييرات تُقدم إلى الفوتون أو الطريق الذي يسلكه، تنشئ هذه التجارب تغيرًا آخر يحجب التحديد المنشئ سابقًا). هناك نتيجة أساسية وهي أنه لا يهم ما إذا كان إجراء المحو تم قبل أو بعد وصول الفوتون إلى شاشة الالتقاط. يمكن استخدام تقنية المحو الكمومية لزيادة الدقة في المجاهر المتقدمة. (ar)
- Kvantová guma je fyzikální, dvojštěrbinový experiment, který demonstruje několik zákonů kvantové mechaniky. Máme-li kvantový systém, který se může nacházet v několika pro nás nerozlišitelných stavech, nachází se tento systém v kvantové superpozici všech těchto stavů. Tuto superpozici lze popsat vlnovou funkcí systému. Získáme-li však nějakým způsobem informaci o stavu systému, dojde k redukci jeho vlnové funkce a změní se tak jeho povaha. Kvantová guma pak dělá to, že "maže" (odtud analogie s klasickou mazací gumou) naši informaci o kvantovém stavu systému a navrací ho tak zpět do stavu superpozice. (cs)
- Ein Quantenradierer ist ein zentrales Element in quantenphysikalischen Experimenten, mit denen der Doppelcharakter der physikalischen Objekte, mal als ausgedehnte Welle und mal als lokalisiertes Teilchen aufzutreten (Welle-Teilchen-Dualismus), auf besondere Weise verdeutlicht wird. Diese zwei widersprüchlich erscheinenden Aspekte können dabei aber nie gleichzeitig beobachtet werden (Komplementaritätsprinzip). In dem Experiment wird ein Strahl aus Quantenobjekten (z. B. Photonen, Elektronen, …) auf einen Doppelspalt gerichtet, so dass auf dem Schirm dahinter ein Interferenzmuster entsteht, wie es die Abbildung zeigt. Das Interferenzmuster belegt, dass die Objekte sich nach Art einer Welle bewegen, die aufgrund ihrer Breite durch beide Spalte gleichzeitig hindurch gegangen ist. Sobald aber an einem Spalt dem Zustand der Quantenobjekte beim Passieren eine „Markierung“ aufgeprägt wird, mithilfe derer man erkennen könnte, dass das jeweilige Objekt durch diesen Spalt zum Schirm gelangt ist, entsteht das Interferenzmuster nicht. Stattdessen zeigt sich ein Bild, wie es für klassische Teilchen, die jeweils nur durch einen der Spalte gehen können, zu erwarten ist. Das klassisch erwartete Bild ohne Interferenzstreifen erscheint nun nicht nur, wenn man die Markierung abliest und dazu nutzt, entweder nur die markierten oder nur die nicht markierten Objekte zu zählen. Denn schon die Erzeugung einer solchen „Welcher-Weg“-Markierung, auch wenn sie gar nicht abgelesen wird, zerstört das Interferenzmuster. Dies ist für Licht, also auch für die einzelnen Photonen, schon lange bekannt. Neuartig am Quantenradierer ist die Beobachtung, dass man das Interferenzmuster wieder herstellen kann, indem man die schon angebrachte Markierung wieder auslöscht („wegradiert“). Dabei kann sogar mit einem späten Ein- oder Ausschalten des Quantenradierers scheinbar nachträglich entschieden werden, ob das Quantenobjekt vorher als Welle durch beide Spalte oder als Teilchen nur durch einen Spalt gegangen ist („Delayed-Choice-Experiment“). Das Experiment hat innerhalb und außerhalb der Physik Aufmerksamkeit erregt, deckt aber keine neuartigen Eigenschaften der Quantenobjekte auf. Insbesondere überschreitet es nicht den Rahmen der verbreiteten Kopenhagener Deutung der Quantenmechanik, sondern ist bei sorgfältiger Formulierung vollständig mit den bekannten Regeln der Quantenmechanik zu erklären. Der Quantenradierer widerlegt die vereinfachte Vorstellung vom Welle-Teilchen-Dualismus, nach der das Quantenobjekt schon beim Passieren des Doppelspalts darauf festgelegt würde, entweder als Welle gleichzeitig durch beide Spalte oder als Teilchen immer nur durch einen der Spalte zu gehen. In dem Bestreben, diese Sichtweise beizubehalten, gehen manche Vorschläge zur Interpretation so weit, auch eine Rückwärtsverursachung (englisch backward causation oder retrocausality), also eine Umkehrung der zeitlichen Abfolge von Ursache und Wirkung, in Erwägung zu ziehen oder sogar als erwiesen zu erachten. Der Quantenradierer wurde 1982 als Gedankenexperiment vorgeschlagen, realisiert worden ist er erstmals 1991 für Photonen. Heute kann er auch im Physikunterricht an der Schule gezeigt werden. Für Elektronen wurde der Quantenradierer 2014 realisiert. Für Atomstrahlen wurde das Verschwinden der Interferenzstreifen durch das Anbringen einer Markierung erstmals 1998 experimentell demonstriert, die Realisierung eines Quantenradierers steht hier noch aus. (de)
- In quantum mechanics, the quantum eraser experiment is an interferometer experiment that demonstrates several fundamental aspects of quantum mechanics, including quantum entanglement and complementarity.The quantum eraser experiment is a variation of Thomas Young's classic double-slit experiment. It establishes that when action is taken to determine which of 2 slits a photon has passed through, the photon cannot interfere with itself. When a stream of photons is marked in this way, then the interference fringes characteristic of the Young experiment will not be seen. The experiment also creates situations in which a photon that has been "marked" to reveal through which slit it has passed can later be "unmarked." A photon that has been "marked" cannot interfere with itself and will not produce fringe patterns, but a photon that has been "marked" and then "unmarked" will interfere with itself and produce the fringes characteristic of Young's experiment. (en)
- En physique quantique, une gomme quantique désigne un dispositif permettant de rétablir un état de superposition quantique alors que celui-ci a été altéré ou supprimé. L'expérience de la gomme quantique est une expérience d'interférométrie qui met en évidence plusieurs phénomènes quantiques fondamentaux, tels que l'intrication ou le principe de complémentarité. Cette expérience est une variante de celle des fentes de Young et se fait en trois temps : 1.
* D'abord, l'expérimentateur reproduit l'expérience de Young en envoyant des photons à travers l'interféromètre à double fente, ce qui affiche les franges sur l'écran de détection. 2.
* Ensuite, l'expérimentateur détecte à travers quelle fente passe chaque photon, sans modifier sa fonction d'onde, et montre que les franges d'interférence ont disparu. Cette étape montre l'existence de l'information, nommée « which-path » en anglais, qui entraîne la destruction des franges. 3.
* Enfin, l'information « which-path » est effacée, après quoi les franges réapparaissent. (Plutôt que de supprimer ou d'inverser tout changement apporté au photon ou à sa trajectoire, ces expériences produisent typiquement un autre changement qui « estompe » le marquage effectué précédemment). Le résultat clé est que le moment où la procédure de la gomme est effectuée (avant ou après la détection du photon) ne change rien.Une gomme quantique influence un état quantique de manière non-locale, c'est-à-dire à une distance arbitraire. On peut interpréter cela comme une influence instantanée, voire en provenance du futur (mais d'autres interprétations sont possibles). Quoi qu'il en soit, l'influence se fait toujours de manière absolument indétectable sans apport d'une information non quantique (typiquement des corrélations) en provenance du dispositif lointain. Cette influence se fait donc sans violation de la causalité, ni dépassement de la vitesse de la lumière et respecte ainsi les lois de la relativité restreinte et générale. Le principe de la gomme quantique est utilisé pour améliorer la résolution de certains microscopes électroniques. (fr)
- Con esperimento di cancellazione quantistica ci si riferisce a una tipologia di esperimenti della doppia fenditura in cui viene introdotta un'informazione sul tragitto dei fotoni con una modalità tale per cui il sistema sia reversibile, ovvero l'informazione sia cancellabile. (it)
- Эксперимент квантового ластика — интерференционный эксперимент, который демонстрирует квантовую запутанность и принцип дополнительности. Эксперимент с квантовым ластиком на двух щелях, описываемый в данной статье, состоит из трёх стадий: 1.
* Экспериментатор воспроизводит опыт Юнга, обстреливая фотонами пластину с двумя щелями и регистрируя интерференционную картину на экране детектора. 2.
* Экспериментатор наблюдает, через какую щель проходит каждый фотон и демонстрирует, что после этого интерференционная картина разрушена. Эта стадия показывает, что наличие детекторов вызывает разрушение интерференционной картины. 3.
* Информация о выбранном пути следования фотонов «стирается», благодаря чему интерференционная картина восстанавливается. (Вместо удаления или отката всех изменений, внесённых в фотоны или их пути, в этих экспериментах обычно производят ещё одно изменение, которое скрывает произведённые ранее). Основной результат эксперимента заключается в том, что не имеет значения, был процесс стирания выполнен до или после того, как фотоны достигли экрана детектора. Технологию квантового стирания можно использовать для увеличения разрешающей способности современных микроскопов. (ru)
- Em física, a experiência da borracha quântica ou experiência do apagador quântico é uma experiência de dupla fenda que demonstra várias leis da mecânica quântica, incluindo a dualidade onda-partícula e o entrelaçamento quântico. Visa explicar certas propriedades da matéria - tanto de onda como de partícula -, o princípio da complementaridade e a interpretação de Copenhague, esboçando a ideia de que a mecânica quântica, para obter uma medição precisa de um aspecto de certas disciplinas experimentais, deve, em contrapartida, perder a sua precisão (tal como é impossível ver os dois lados de uma moeda de uma só vez, sem utilizar nenhum artefato como por exemplo duas câmeras de vídeo focadas uma em cada face da moeda e expostas em um único monitor. A verificação deve ocorrer a olho nu.). O experimento utiliza um cristal especial (não linear) de beta borato de bário, pela sua capacidade de produzir pares de fótons a partir de um único fóton, e um interferômetro para explorar a natureza do tipo onda de um objeto. (pt)
- 量子擦除实验(英語:Quantum eraser experiment)在量子力學裏是一種干涉儀實驗,它可以用來演示量子糾纏、量子互補等基本理論。本條目所論述的量子擦除實驗使用雙縫干涉儀來製成干涉圖樣,這實驗有三個步驟: 1.
* 照射光子束於雙縫干涉儀,然後確認在探測屏出現了干涉圖樣。 2.
* 觀察光子通過的是哪條狹縫,在觀察時,必須小心翼翼地不過度攪擾光子的運動,然後,證實顯示於探測屏的干涉圖樣已被消毀。這步驟演示出,干涉圖樣是因為「路徑信息」(which way information)的存在而被消毀。 3.
* 通過特別程序,可以將路徑信息擦除,但也可重新得到干涉圖樣。另外,證實不論擦除過程的完成時間是在光子被探測之前或之後,都會被重新得到干涉圖樣。 在干涉儀實驗裏,干涉圖樣的可視性與路徑信息是兩個互補變量,根據互補原理,假若越能分辨路徑信息,則干涉圖樣可視性越低,假若干涉圖樣可視性越高,則越無法分辨路徑信息。這好似无法同时看到硬币的两面。 1982年,物理學者(Marlan Scully)與(Kai Drühl)最先提出量子擦除實驗的點子,他們表明,假設測得粒子的路徑信息,則觀察不到干涉圖樣,不管是否攪擾到粒子,但是,假設能夠用某種方法擦除路徑信息,則干涉圖樣又可被觀察到。1991年,史庫理、(Berthold Englert)與(Herbert Walther)給出實現這實驗的方法。後來,物理學者又設計出很多種不同的量子擦除實驗。 量子擦除技术可以用來提升顯微鏡的分辨率。 (zh)
|
rdfs:comment
|
- Kvantová guma je fyzikální, dvojštěrbinový experiment, který demonstruje několik zákonů kvantové mechaniky. Máme-li kvantový systém, který se může nacházet v několika pro nás nerozlišitelných stavech, nachází se tento systém v kvantové superpozici všech těchto stavů. Tuto superpozici lze popsat vlnovou funkcí systému. Získáme-li však nějakým způsobem informaci o stavu systému, dojde k redukci jeho vlnové funkce a změní se tak jeho povaha. Kvantová guma pak dělá to, že "maže" (odtud analogie s klasickou mazací gumou) naši informaci o kvantovém stavu systému a navrací ho tak zpět do stavu superpozice. (cs)
- Con esperimento di cancellazione quantistica ci si riferisce a una tipologia di esperimenti della doppia fenditura in cui viene introdotta un'informazione sul tragitto dei fotoni con una modalità tale per cui il sistema sia reversibile, ovvero l'informazione sia cancellabile. (it)
- في ميكانيكا الكم، تُعد تجربة الممحاة الكمومية عبارة عن تجربة قياس التداخل تُظهر أوجهًا أساسية متعددة لميكانيكا الكم بما في ذلك التشابك الكمي والمكاملة. لتجربة الممحاة الكمومية ذات الشق المزدوج الموصوفة في هذا المقال ثلاث مراحل: هناك نتيجة أساسية وهي أنه لا يهم ما إذا كان إجراء المحو تم قبل أو بعد وصول الفوتون إلى شاشة الالتقاط. يمكن استخدام تقنية المحو الكمومية لزيادة الدقة في المجاهر المتقدمة. (ar)
- Ein Quantenradierer ist ein zentrales Element in quantenphysikalischen Experimenten, mit denen der Doppelcharakter der physikalischen Objekte, mal als ausgedehnte Welle und mal als lokalisiertes Teilchen aufzutreten (Welle-Teilchen-Dualismus), auf besondere Weise verdeutlicht wird. Diese zwei widersprüchlich erscheinenden Aspekte können dabei aber nie gleichzeitig beobachtet werden (Komplementaritätsprinzip). (de)
- In quantum mechanics, the quantum eraser experiment is an interferometer experiment that demonstrates several fundamental aspects of quantum mechanics, including quantum entanglement and complementarity.The quantum eraser experiment is a variation of Thomas Young's classic double-slit experiment. It establishes that when action is taken to determine which of 2 slits a photon has passed through, the photon cannot interfere with itself. When a stream of photons is marked in this way, then the interference fringes characteristic of the Young experiment will not be seen. The experiment also creates situations in which a photon that has been "marked" to reveal through which slit it has passed can later be "unmarked." A photon that has been "marked" cannot interfere with itself and will not prod (en)
- En physique quantique, une gomme quantique désigne un dispositif permettant de rétablir un état de superposition quantique alors que celui-ci a été altéré ou supprimé. L'expérience de la gomme quantique est une expérience d'interférométrie qui met en évidence plusieurs phénomènes quantiques fondamentaux, tels que l'intrication ou le principe de complémentarité. Cette expérience est une variante de celle des fentes de Young et se fait en trois temps : Le principe de la gomme quantique est utilisé pour améliorer la résolution de certains microscopes électroniques. (fr)
- Em física, a experiência da borracha quântica ou experiência do apagador quântico é uma experiência de dupla fenda que demonstra várias leis da mecânica quântica, incluindo a dualidade onda-partícula e o entrelaçamento quântico. Visa explicar certas propriedades da matéria - tanto de onda como de partícula -, o princípio da complementaridade e a interpretação de Copenhague, esboçando a ideia de que a mecânica quântica, para obter uma medição precisa de um aspecto de certas disciplinas experimentais, deve, em contrapartida, perder a sua precisão (tal como é impossível ver os dois lados de uma moeda de uma só vez, sem utilizar nenhum artefato como por exemplo duas câmeras de vídeo focadas uma em cada face da moeda e expostas em um único monitor. A verificação deve ocorrer a olho nu.). O expe (pt)
- Эксперимент квантового ластика — интерференционный эксперимент, который демонстрирует квантовую запутанность и принцип дополнительности. Эксперимент с квантовым ластиком на двух щелях, описываемый в данной статье, состоит из трёх стадий: Основной результат эксперимента заключается в том, что не имеет значения, был процесс стирания выполнен до или после того, как фотоны достигли экрана детектора. Технологию квантового стирания можно использовать для увеличения разрешающей способности современных микроскопов. (ru)
- 量子擦除实验(英語:Quantum eraser experiment)在量子力學裏是一種干涉儀實驗,它可以用來演示量子糾纏、量子互補等基本理論。本條目所論述的量子擦除實驗使用雙縫干涉儀來製成干涉圖樣,這實驗有三個步驟: 1.
* 照射光子束於雙縫干涉儀,然後確認在探測屏出現了干涉圖樣。 2.
* 觀察光子通過的是哪條狹縫,在觀察時,必須小心翼翼地不過度攪擾光子的運動,然後,證實顯示於探測屏的干涉圖樣已被消毀。這步驟演示出,干涉圖樣是因為「路徑信息」(which way information)的存在而被消毀。 3.
* 通過特別程序,可以將路徑信息擦除,但也可重新得到干涉圖樣。另外,證實不論擦除過程的完成時間是在光子被探測之前或之後,都會被重新得到干涉圖樣。 在干涉儀實驗裏,干涉圖樣的可視性與路徑信息是兩個互補變量,根據互補原理,假若越能分辨路徑信息,則干涉圖樣可視性越低,假若干涉圖樣可視性越高,則越無法分辨路徑信息。這好似无法同时看到硬币的两面。 量子擦除技术可以用來提升顯微鏡的分辨率。 (zh)
|