Symplektyczny wielb³¹d a zasada nieoznaczonoœci

[MichaÂł-AnioÂł]

Zasada nieoznaczonoœci Heisenberga mówi, ¿e pewnych par wielkoœci nie mo¿na dok³adnie zmierzyÌ. Pomiar jednej zak³óca bowiem odczyt drugiej. Z zasady tej wynika, ¿e w fizyce kwantowej nie jesteœmy w stanie dok³adnie zmierzyÌ jednoczeœnie po³o¿enia i pêdu cz¹stki. Mo¿emy tylko wyci¹gn¹Ì œredni¹ z ca³ej serii pomiarów. Jest to jedna z g³ównych przeszkód na drodze do zbudowania komputera kwantowego, w którym przecie¿ musimy dok³adnie mierzyÌ, czyli odczytywaÌ, kwantowe dane.

Tymczasem Maurice de Gosson z Uniwersytetu Wiedeùskiego twierdzi, ¿e zasada nieoznaczonoœci ma wiêcej wspólnego z geometri¹ symplektyczn¹ ni¿ z fizyk¹ kwantow¹. Zda³ on sobie sprawê, ¿e teorie z dziedziny geometrii symplektycznej s¹ paralelne do zasady nieoznaczonoœci. Swoje odkrycie de Gosson nazwa³ symplektycznym wielb³¹dem, odnosz¹c siê w ten sposób do biblijnej przypowieœci o zwierzêciu, które prêdzej przejdzie przez ucho igielne ni¿ bogacz trafi do nieba.

De Gosson proponuje, by wyobraziÌ sobie wszystkie mo¿liwe po³o¿enia danej cz¹steczki w formie kuli. Moglibyœmy okreœliÌ jej dok³adne po³o¿enie pod warunkiem, ¿e bylibyœmy w stanie œcisn¹Ì tê kulê do wielkoœci samej cz¹steczki. Jednak fakt, i¿ nie mo¿emy tego zrobiÌ nie wynika z fizyki kwantowej a w³aœnie z zasad geometrii.

Teoria de Gossona mo¿e mieÌ niezwykle wa¿ne implikacje. Jeœli jest prawdziwa, to zasada nieoznaczonoœci ma naturê klasyczn¹, a nie kwantow¹. ByÌ mo¿e uda siê zatem prze³o¿yÌ to, co dzieje siê w œwiecie kwantowym na geometriê symplektyczn¹ i w ten sposób rozwi¹zaÌ pewne nierozwi¹zywalne dotychczas problemy. Przede wszystkim trzeba zbadaÌ, czy spostrze¿enie de Gossona do jedynie przypadkowa zale¿noœÌ czy te¿ g³êbokie powi¹zanie pomiêdzy fizyk¹ kwantow¹ a geometri¹.

John Norton, filozof fizyki z University of Pittsburgh zwraca uwagê na powa¿n¹ lukê w teorii de Gossona. Otó¿ nieoznaczonoœÌ w po³o¿eniu i pêdzie cz¹steczki jest zawsze wiêksza ni¿ wielkoœÌ reprezentowana przez sta³¹ Plancka. Tymczasem u de Gossona brak jakiejkolwiek sta³ej.


Autor: Mariusz BÂłoĂąski

ÂŹrĂłdÂło: New Scientist

z:
http://kopalniawiedzy.pl/fizyka-kwantowa-geometria-symplektyczna-zasada-nieoznaczonosci-6923.html

[MichaÂł-AnioÂł]

Tajemnice teleportacji

Ludzie mĂłwiÂą, Âże wy, fizycy, nie tylko strzelacie fotonami, ale i dokonujecie ich teleportacji. JakoÂś siĂŞ trzeba z tego wytÂłumaczyĂŚ...

W Toruniu nie mamy maszyny do teleportacji. Ale zajmujÂą siĂŞ tym inne laboratoria w Europie i USA. ZaÂś samo zagadnienie moÂżna sformuÂłowaĂŚ tak: czy potrafimy odtwarzaĂŚ obiekty fizyczne? ReplikowaĂŚ je tak, by one byÂły identyczne – w kaÂżdym sensie – jak oryginaÂł? I czy potrafimy to robiĂŚ na odlegÂłoœÌ?

Potrafimy?

Okazuje siĂŞ, Âże tak. ÂŻe w przypadku maÂłych ukÂładĂłw fizycznych, ukÂładĂłw kwantowych, takich jak fotony, umiemy takie doÂświadczenia wykonaĂŚ. JesteÂśmy w stanie odtworzyĂŚ foton identyczny z tym, z ktĂłrego startowaliÂśmy, ale w innym miejscu, nie przesyÂłajÂąc go fizycznie, ale przesyÂłajÂąc jedynie pewnÂą informacjĂŞ klasycznÂą o nim.

Zjawisko to jest o tyle bliskie obrazkom z „Wojen gwiezdnych”, Âże nie moÂżna dokonaĂŚ teleportacji – w sensie zakÂładanym przez fizykĂłw – bez unicestwienia obiektu startowego. Po wykonaniu caÂłej procedury oryginalny foton, pierwszy, jest niszczony. Nie wiemy, jaki jest.

Warto zatem w ogĂłle wspominaĂŚ o teleportacji?

Trzeba wyraÂźnie powiedzieĂŚ, Âże nie mĂłwimy o przeniesieniu fizycznym obiektu z miejsca na miejsce, odtwarzamy ten obiekt w innym miejscu, przesyÂłajÂąc peÂłnÂą informacjĂŞ o nim. W tym sensie nie jest to podobne do tego, co znamy z kina.

Teleportujemy pojedynczy foton, chciaÂłoby siĂŞ wiĂŞcej.

Pyta pan, czy moÂżna ten efekt skalowaĂŚ? Na przeszkodzie staje miĂŞdzy innymi zjawisko zwane dekoherencjÂą (w tym przypadku to wpÂływ otoczenia, ktĂłry niszczy pierwotny stan, np. pary teleportowanych fotonĂłw – red.) i niestety nie widzĂŞ szans na to, by w jakimÂś skoĂączonym czasie moÂżna by teleportowaĂŚ coÂś wiĂŞcej niÂż pojedyncze obiekty kwantowe. Nie ma doÂświadczalnych przykÂładĂłw teleportacji na wiĂŞcej niÂż jednym fotonie. Aczkolwiek same doÂświadczenia sÂą bardzo imponujÂące. Bardzo fajne
http://www.polityka.pl/spoleczenstwo/niezbednikinteligenta/193088,1,mechanika-kwantowa-teoria-wbrew-zdrowemu-rozsadkowi.read