Физическая система, поведение которой описывается квантовой механикой, часто демонстрирующая суперпозицию или запутанность.Квантовый объект — это физическая система, такая как электрон, фотон или атом, поведение которой описывается квантовой механикой. В отличие от классических объектов, квантовые объекты могут находиться в суперпозиции состояний — быть в нескольких местах или обладать несколькими свойствами одновременно — до тех пор, пока не будет проведено измерение, после которого суперпозиция схлопывается в единственный результат. Они также демонстрируют запутанность, когда свойства двух или более объектов коррелируют способами, противоречащими классической интуиции, даже если они разделены большими расстояниями.
Концепция квантового объекта возникла в начале XX века с квантовой гипотезой Макса Планка (1900) и моделью атома Нильса Бора (1913). Полный математический аппарат был разработан Вернером Гейзенбергом, Эрвином Шрёдингером и Полем Дираком в 1920-х годах.
Квантовые объекты описываются волновой функцией — математической функцией, которая кодирует вероятности всех возможных исходов. Волновая функция детерминированно эволюционирует согласно уравнению Шрёдингера, но при измерении волновая функция «схлопывается» в определённое состояние, и этот процесс по своей сути вероятностный. Запутанность возникает, когда два квантовых объекта взаимодействуют и их волновые функции связываются, так что измерение одного мгновенно определяет состояние другого, независимо от расстояния — явление, которое Эйнштейн назвал «жутким дальнодействием».
Квантовые объекты лежат в основе современных технологий, таких как транзисторы, лазеры и МРТ-сканеры, и в настоящее время используются для квантовых вычислений и квантовой криптографии, которые обещают беспрецедентную вычислительную мощность и безопасную связь.
Один фотон может находиться в суперпозиции двух путей одновременно, и когда эти пути сводятся вместе, он интерферирует сам с собой — явление, продемонстрированное в знаменитом эксперименте с двумя щелями.
Статей пока нет