2022 노벨 물리학 상 "Quantum Tangle"
AIST 잡지 편집부
(협력 : Yuichiro Matsuzaki, 새로운 원칙 연구 센터)
Quantum Entanglement, 나는이 문구를 듣고 "그다지 "라고 설명 할 수있는 소수의 사람들이 아마도 세 사람에게 수여 될 수있는 소수의 사람들이있을 것입니다 Saclay 대학의 Alan Aspe 박사, 미국 Krauser Institution, 그리고 Anton Zeiling 박사의 John Crowser 박사를 공부 한 Dr 오스트리아
당신이 말을들을 때에도 어떻게 보일지 상상할 수없는 라이트닝 바카라 세계 나는이 상이 얼마나 놀라운 지 상상조차 할 수 없다고 말하는 것이 부끄럽다 따라서, 우리는이 칼럼을 소개하여 Quantum Entanglement와 같은 대학에서 물리학을 공부 한 적이없는 사람들에게도 이해에 대한 힌트를 제공 할 수있는 정보를 제공 할 것입니다
[참고]이 기사는 AIST 잡지 편집 부서가 이해할 수있는 한계를 다루는 열입니다 이것은 학문적으로 불충분 할 수 있지만 읽기 전에 이것을 이해하기를 바랍니다
라이트닝 바카라 얽힘은 라이트닝 바카라 간의 강한 상관 관계입니다
새로운 원칙 컴퓨팅 리서치 센터의 마츠 자키는 라이트닝 바카라 얽힘이 무엇인지 더 연구하는 데 도움을주기 위해 저와 협력했습니다 Matsuzaki는 라이트닝 바카라 역학으로 시작하는 새로운 기술에 대한 연구의 최전선에서 연구원입니다 "당신은 물리학과에서 나온 당신 모두입니까? 나는 그렇지 않습니다 나는 알지 못합니다"그는 그의 말을 신중하게 선택하면서 설명했다
(1) 라이트닝 바카라
라이트닝 바카라에는 입자와 진동의 특성이있는 것 같습니다 이 작은 세상에서 물리적 현상은 우리가 잘 알고있는 일상 세계와 다르게 발생하며, 이들은 체계적으로 "라이트닝 바카라 역학"으로 구성됩니다 이 라이트닝 바카라를 관찰 할 때, 그것은 하나의 상태뿐만 아니라 여러 상태가 필요할 수 있다고합니다 이것이 "라이트닝 바카라 중첩"이라고합니다 "Schrodinger 's Cat"이라는 용어에 대해 들어 본 적이 있습니까? 이것은 Schrödinger가 그의 마음에 가지고있는 사고 실험에 관한 이야기입니다 당신은 상자에서 죽거나 살아있는 고양이의 공존에 대한 이상한 이야기를 들었을 것입니다 ("Schrodinger 's Cat")
또한, 라이트닝 바카라 역학에서 비롯된 기술에서 가장 쉽게 상상하는 "Quantum Computer"를 사용하여 디지털 세계에서는 하나의 비트가 일반적으로 0 또는 1이지만 라이트닝 바카라 역학의 세계에서는 0 또는 1이므로 측정 할 때까지 명확하지 않은 것으로 보입니다 다시 말해, 라이트닝 바카라 세계에서는 동시에 0과 1의 상태를 취할 수 있습니다
(2) Quantum Entanglement
Quantum은 또 다른 고유 한 속성을 가지고있는 것 같습니다 라이트닝 바카라가 서로 상호 작용하면 매우 강한 상관 관계를 나타냅니다 따라서, 하나가 1이라면, 다른 하나는 1이라면, 0이라면 0이라면 하나를 측정하여 다른 상태를 확실히 알릴 수 있습니다
우리는 그들에게 일상적인 사건과 비교하여 상관 관계를 설명하도록 요청했습니다 주제는 "암석-가위"입니다
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실제로는 발생할 수없는 이런 종류의 강한 상관 관계, 즉 고전적인 역학에 의해 설명 될 수없는 것으로 보인다
(3) 물리학에서 노벨상 업적 3
2022 년 노벨 물리학상은 라이트닝 바카라 정보 분야를 설립하는 데있어 성취를 위해 3 명의 의사에게 파견되었으며, 라이트닝 바카라 얽힌 광자를 사용한 실험에 의해 종의 불평등이 깨 졌음을 보여 주었다
실험에 의해 깨진 "벨의 불평등"은 CERN의 John Stewart Bell 박사 (유럽 원자력 연구기구)가 개발 한 두 입자 사이의 상관 관계를 설명하는 불평등입니다 두 개의 상관 된 라이트닝 바카라에서, 종 불평등은 각 라이트닝 바카라의 상태가 이미 태어날 때 이미 0 또는 1으로 고전적으로 결정된 경우에도 보유합니다 그러나 라이트닝 바카라 얽힘이라는 속성이 맞는 경우, 그러한 진술은 이루어질 수 없습니다 이 차이는 불평등이 파손되었는지 여부를 결정합니다 이 불평등을 사용하여 라이트닝 바카라 얽힘이 있는지 확인할 수 있습니다 그러나 Matsuzaki는 실험적으로 측정하기가 매우 어렵다고 말합니다
세 의사가 이것을 어떻게 증명 했습니까? 순서대로 따라갈 게요
1970 년대에 크라우저 교수와 그의 그룹은 두 라이트닝 바카라 얽힌 광자를 사용하여 필터를 사용하여 왼쪽과 오른쪽으로 날려 버린 광자의 편광을 측정함으로써 "Bell 's 불평등"에 의해 설명 할 수없는 "파손"이 있음을 발견했습니다 그러나,이 실험은 필터 설정이 고정 된 것과 같은 라이트닝 바카라 얽힌 광자의 생성에 대한 외부 영향을 완전히 제거하지 않았기 때문에 완전한 결과는 아니었다
이것을 수정 한 것은 아스페 교수였습니다 우리는 폭발 된 광자가 필터 설정을 무작위로 변경하여 설정의 효과를 제거하는 방법을 사용하여 강한 상관 관계를 가졌음을 확인했습니다 그것은 "벨의 불평등의 휴식"이었다 그러나 Aspe 교수의 실험은 함께 가깝기 때문에 아직 조건을 설정하기에 완벽하지 않았습니다 측정 할 필터가 함께 가깝다면 영향을받을 수 있다고합니다
따라서 Zeilinger 교수는 가능한 한 광자 사이의 거리를 영향을 받기 위해 다른 은하에서 지구로 오는 신호에 따라 광자를 감지하기위한 필터 설정이 전환되는 방법을 채택했습니다 우리는 탐지기 설정이 무작위로 변경 되었음에도 불구하고 라이트닝 바카라 얽힌 얽힘의 광자가 강하게 상관 관계가 있음을 보여 주었다
이 세 사람의 접근법 각각은 강하게 상관 된 라이트닝 바카라 얽힘의 존재를 보여 주었다
라이트닝 바카라 행동을 활용하는 기술적 과제
(1) 라이트닝 바카라 컴퓨터
라이트닝 바카라 얽힘의 존재가 밝혀졌으며, 라이트닝 바카라 기술은 더 많은 관심을 끌고 있습니다 라이트닝 바카라 통신 및 라이트닝 바카라 감지와 같은 다양한 기술이 전 세계적으로 연구되고 있지만 특히 Quantum 컴퓨터는 특히 뉴스 및 기타 미디어에서 볼 수 있습니다 (관련 기사라이트닝 바카라 컴퓨터 란 무엇입니까?)
Matsuzaki는 라이트닝 바카라 컴퓨터에서 "오류 수정 기술"이 그 어느 때보 다 필요하다고 말합니다
"라이트닝 바카라 컴퓨터는 최근 몇 년 동안 라이트닝 바카라를 사용하여 응용 분야에서 주목을 끌고있다 오늘날의 디지털 컴퓨터와 비교할 때, 산술 처리가 가능한 이유는 라이트닝 바카라 중첩 및 라이트닝 바카라 얽힘과 같은 라이트닝 바카라 동작을 사용하기 때문이다 그러나 라이트닝 바카라 얽힘이 활용 되더라도, 세계에서 발생하는 현상에도 불구하고 노이즈에 유감스럽게 생각한다 고전적인 디지털 컴퓨터는 라이트닝 바카라 컴퓨터의 대규모 계산에 매우 큰 장애물이므로 큐 비트에서 발생하는 오류를 수정하는 라이트닝 바카라 오류 수정 기술을 구현해야합니다 "
(2) 라이트닝 바카라 얽힘을 사용한 암호화 통신
라이트닝 바카라 컴퓨터 외에 어떤 다른 라이트닝 바카라 얽힘이 사용됩니까? 그중 하나는 커뮤니케이션 사용입니다 광자가 아무리 멀리 떨어져 있더라도 라이트닝 바카라 얽힘에 위치하더라도 한쪽을 측정하면 다른 쪽의 상태가 즉시 결정됩니다 이 속성을 고전적인 의사 소통과 결합함으로써 라이트닝 바카라 상태를 전달하고 라이트닝 바카라 통신에 적용될 수있는 "라이트닝 바카라 순간 이동"을 실현할 수 있습니다
라이트닝 바카라 의사 소통은 아무리 멀리 떨어져 있더라도 가능하며 수백 킬로미터를 초과하는 커뮤니케이션이 성공했다는보고가 있습니다 또한 정상적인 커뮤니케이션과 같이 중간에 가로 채거나 도둑질하는 것에 대해 걱정할 필요가 없으므로 안전한 의사 소통이 가능할 것이라고 말합니다 따라서 라이트닝 바카라 커뮤니케이션은 라이트닝 바카라 암호화 커뮤니케이션이라고도합니다
Matsuzaki는 커뮤니케이션에 대한 그의 적용에 대해 차분한 분위기로 나에게 말했다 :
"라이트닝 바카라 암호화 통신 및 라이트닝 바카라 네트워크를 실현하기 위해서는 추가 기술 개발이 필요합니다 Quantum Teleportation을 통해 정보를 전송하려면 Quantum 중 하나를 정확하게 측정하는 기술이 필수적입니다 약한 단일 광자를 정확하게 측정하고 의사 소통 정보인지 또는 외부 소스가 중요할지 여부를 추가 할 수 있습니다 이것은 외부 세계의 소음을 뚫지 않고 아직 강력한 상호 작용을 만들기위한 기술이 설립되었다고 말할 수는 없습니다
또한 그는 연구원으로서 강력한 의견을 제시합니다
"라이트닝 바카라 행동을 활용하는 기술은 이론과 실험적 용어로 이미 명확 해졌으며, 라이트닝 바카라 네트워크의 원칙은이를 달성하기위한 기술 개발 단계입니다 그러나 나는이 장벽이 매우 높고 극복하기가 어렵다고 생각합니다 심지어 연구원으로서, 나는이 어려운 장벽을 극복 할 수 없을 정도로이 장벽을 극복 할 수 없을 것입니다 직관 "