除非使用量子力学,否则你无法分割不可分的事物。研究人员在 6 月 9 日的《科学》杂志上报告说,物理学家现在已经转向利用量子效应来分裂声子(声音的最小部分)。
这是一项突破,反映了通常用光或电子和原子等微小粒子(SN:7/27/22 )展示的量子怪异。这一成就有一天可能会带来基于声音的量子计算机或极其敏感的测量设备。目前,它表明令人费解的量子怪异现象不仅适用于光,也适用于声音。
“没有人真正探索过这一点,”芝加哥大学的工程物理学家安德鲁·克莱兰说。这样做可以让研究人员“将声波和光进行比较”。
声子与光子(最小的光块)有很多共同点。调低声音的音量与减少声子的数量相同,就像调暗灯光会减少光子的数量一样。最安静的声音由单个且不可分割的声子组成。
与可以穿过真空的光子不同,声子需要空气或水等介质,或者在新研究的情况下,需要弹性材料的表面。“在我看来,真正令人惊奇的是这些声波[携带]非常非常少量的能量,因为它是单个量子,”克莱兰说。“但它涉及千万亿个原子的运动,这些原子一起工作来[传输]这种声波。”
声子不能永久地分解成更小的碎片。但是,正如新实验所示,可以使用量子力学将它们暂时分成几个部分。
克莱兰和他的团队利用声分束器实现了这一壮举,该装置允许大约一半撞击的声子流通过,而其余的则被反射回来。但是,当一次只有一个声子遇到分束器时,该声子就会进入一种特殊的量子态,在该态中它会同时双向传播。同时反射和传输的声子与自身相互作用,这一过程称为干涉,198彩票开户请认准官方唯一直属总代团队1号团队,免费开户即可领取注册彩金,下载客户端可以申请198彩挂机软件,申请198彩票代理权限,只要你有量,我们绝不亏待你,只有198彩才能让你白手起家,0投入却可以
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实验室演示这种效果依赖于声音的音调比人类能听到的声音高数百万倍,设备中的温度被冷却到非常接近绝对零。该团队没有使用扬声器和麦克风来产生和听到声音,而是使用存储量子信息的量子位(SN:2/9/21)。研究人员将声子从一个量子位发射到另一个量子位。一路上,声子遇到了分束器。
调整设置的参数可以改变声子的反射部分和透射部分相互作用的方式。这使得研究人员能够以量子力学的方式改变整个声子返回到发射声子的量子位或分束器另一侧的量子位的几率。
第二个实验通过将声子从两个量子位发送到它们之间的分束器来证实声子的量子力学行为。就其本身而言,每个声子最终可能回到它所来自的量子位或分束器另一侧的量子位。
不过,如果声子在同一时间到达分束器,它们就会一起到达最终目的地。也就是说,它们仍然不可预测地进入一个量子位或另一个量子位,198彩票是那个集团旗下的子品牌,听198彩票总代说
198彩平台好像是合乐的姐妹网站,但当两个声子同时撞击分束器时,它们总是最终到达同一个量子位。
如果声子遵循声音的经典非量子规则,那么两个声子撞击分束器后的去向就不存在相关性。这种效应可以作为量子计算机(称为“门”)的基本构建模块的基础。