تأثير

الفعل الرجعي الكمومي

التأثير الذي يسبب فيه القياس أو البيئة تفاعل النظام الكمومي أو فقدان تماسكه.
1 مقالات ذات صلة · 2 صيغ

الوصف

الارتداد الكمومي هو الظاهرة التي يؤدي فيها قياس نظام كمومي حتماً إلى إزعاجه وتغيير تطوره اللاحق. وهذا نتيجة أساسية لمبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ: لمعرفة شيء عن نظام ما، يجب أن تتفاعل معه، وهذا التفاعل يُدخل ضوضاء غير قابلة للسيطرة. وهذا ليس قصوراً في أدواتنا بل خاصية جوهرية في ميكانيكا الكم، تضع حداً أساسياً لدقة ملاحظتنا للعالم الكمومي.

التاريخ

تمت صياغة هذا المفهوم في السبعينيات والثمانينيات من القرن العشرين على يد فيزيائيين مثل فلاديمير براغينسكي وكيب ثورن، الذين درسوا حدود قياس موجات الجاذبية باستخدام مقاييس التداخل الليزرية.

كيف يعمل

عندما يتفاعل جهاز قياس مع نظام كمومي، يصبح الاثنان متشابكين. ترتبط نتيجة القياس بتغير في حالة النظام. على سبيل المثال، قياس موضع جسيم باستخدام الضوء يمنحه دفعة عشوائية في الزخم، وهي عملية تُعرف بضوضاء ضغط الإشعاع. يمكن تقليل هذا الارتداد إلى أدنى حد لكن لا يمكن القضاء عليه نهائياً، وهو اعتبار رئيسي في تصميم القياسات فائقة الحساسية مثل تلك المستخدمة في كاشفات موجات الجاذبية.

في التطبيق

يشكل الارتداد الكمومي تحدياً مركزياً في كاشفات موجات الجاذبية مثل LIGO، حيث يحد من الحساسية، وفي الحوسبة الكمومية، حيث يؤثر على قراءة الكيوبت.

حقيقة طريفة

في بعض التجارب المصممة بذكاء، يمكن استخدام الارتداد الناتج عن قياس واحد للتنبؤ بالضوضاء في قياس لاحق وإلغائها، وهي تقنية تُعرف بالقياس غير المُدمِّر.

Concept graph →

صيغ

$$Q_{\mathcal{D}} = \frac{2}{3}\langle (\Theta - \langle\Theta\rangle)^2 \rangle - 2\langle \sigma^2 \rangle$$
Quantifies how inhomogeneities affect average cosmic expansion.
ما في الصيغة
Q_{\mathcal{D}}متغيرKinematical backreaction term — kinematical backreaction per second squared
\ThetaمتغيرExpansion scalar — expansion scalar per second
\sigma^2متغيرShear scalar squared — shear scalar squared per second squared
\langle \cdot \ranglمؤثرSpatial average over domain — spatial average
q_{\mathcal{d}}=\frac{2}{3}\langle(\theta-\langle\theta\rangle)^2\rangle-2\langleσ^2\rangle · 2605.05454v1
$$\rho = \sum_i p_i |i\rangle\langle i|$$
A quantum state's density matrix becomes diagonal after measurement.
ما في الصيغة
ρمتغيرDensity matrix — مصفوفة الكثافة
p_iمتغيرProbability of state |i⟩ — احتمال
|i⟩متغيرEigenstate of the density matrix — الحالة الكمومية
⟨i|مؤثرDual vector (bra) of |i⟩ — bra operator
d_{a'}=\begin{pmatrix}\cos^2\frac{θ}{2}&0\0&\sin^2\frac{θ}{2}\end{pmatrix} · 2505.00777v1

مقالات ذات صلة · 1

تأثير ميمبا الكمومي: عندما يبرد الساخن أولاً
تخيل كأسين من الماء: أحدهما حارق والآخر دافئ فقط. يخبرنا الحدس أن الدافئ سيبرد إلى درجة حرارة الغرفة بشكل أسرع. ومع ذلك، في ستينيات القرن العشرين، لاحظ تلميذ من تنزانيا يُدعى إيراستو ميمبا مفارقة: خليط الآيس كريم الساخن يتجمد في الفريزر أسرع من الدافئ. هذه الظاهرة غير البديهية سُميت بتأثير ميمبا. مؤخرًا، اكتشف فيزيائيون نظريون نظيرتها الكمومية.