Портал функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Страницы: Пред. 1 2 3 4
RSS
Нобелевская премия по физике 2012 года. Открытия, изменившие квантовую механику
Цитата
Чисто конкретный пишет:
то как фотон может исчезнуть?
Например без остатка диссипатировать в точно согласованном резисторе-терминаторе.
Цитата
Чисто конкретный пишет:
В данном приборе атом (который выпорлняет функцию чувствительного элемента прибора) взаимодействует и с фотонами и с измерителем параметров его волновой функции, и в следствии этого взаимодействия и в согласии с квантовой механикой (как я понимаю) "его" дискретные энергетические уровни расщепляются (на энергетические зоны (с "частокололами" разрешённых энергетических уровней системы прибора).
Нет, Степпи, все не так.

Перед заносом в полость, атом приготавливают в строго определенном квантовом состоянии. Для этого на него действуют классическим полем (сильным микроволновым импульсом), в результате чего атом переходит в высоковозбужденное состояние, и получается так называемый ридберговский атом. В таком состоянии электрон находится довольно далеко от атомного ядра, взаимодействие между ними не так велико, поэтому внешние поля оказывают на электрон более сильное влияние, чем в случае невозбужденного атома, а переходы электрона между удаленными энергетическими уровнями лежат как раз в микроволновом диапазоне (в то время как переходам между нижними уровнями соответствует оптическое и еще более коротковолновое излучение). Тогда, если правильно приготовить атом, переходы электрона между этими удаленными уровнями будут иметь резонансный характер по отношению к излучению, запертому в полости. В этом случае при входе в полость, атом будет вынужден, условно говоря, "съесть" фотон внутри полости, а при выходе из нее - "выплюнуть" фотон обратно. На языке квантовой механике ситуация оказывается, конечно, гораздо более сложной, но я пытаюсь объяснить Вам ситуацию максимально просто. Так вот, при выходе из полости атом "обязан" вернуть фотон обратно в том самом исходном виде, так что фотон остается жить внутри полости "неповрежденным" и "неразрушенным". Как и был до входа в полость. Атом тоже никак не меняется, однако его волновая функция претерпевает фазовый сдвиг (происходят осцилляции Раби). Благодаря удаленности электрона от ядра атома и резонансной подстройке приготовленного атомного состояния под частоту излучения внутри полости, эти осцилляции имеют заметный характер, и соответствующий фазовый сдвиг волновой функции атома оказывается возможным измерить с помощью атомного интерферометра Рамси, который "преобразует" сдвиг фазы волновой функции атома в изменение его энергетического состояния, что в свою очередь уже можно зарегистрировать ионизационным детектором. А поскольку величина фазового сдвига тем больше, чем больше фотонов внутри полости, по итогам работы детекторов мы можем сказать, сколько именно фотонов внутри полости было обнаружено.
Цитата
Степпи пишет:
Был ли в этих приборах реально превзойдён тот предел точности измерений, который устанавливает соотношение неопределённостей для идеального измерителя?
Нет, Степпи, соотношение неопределенностей в данном случае ни при чем. Все это делается не для "обхода" соотношения неопределенностей (хотя оно и запрещает использовать некоторые другие методики для подсчета числа атомов, но это снова совсем другой вопрос), а для того, чтобы провести неразрушающие квантовые измерения.
Внимание! Есть полагание основать, что личное мнение содержит исключительно сообщение автора. Оно может не отвечать, что соответствует научности по критериям данности.
Кстати, вот соответствующий scientific background на тему предыдущего сообщения

Manipulating quantum entanglement with atoms and photons in a cavity.
J. M. Raimond, M. Brune, and S. Haroche
REVIEWS OF MODERN PHYSICS, VOLUME 73, JULY 2001

http://www.mpipks-dresden.mpg.de/~yast/Articles/MyArt/RMP00565.pdf
Внимание! Есть полагание основать, что личное мнение содержит исключительно сообщение автора. Оно может не отвечать, что соответствует научности по критериям данности.
Цитата
BETEP IIEPEMEH пишет:
В этом случае при входе в полость, атом будет вынужден, условно говоря, "съесть" фотон внутри полости, а при выходе из нее - "выплюнуть" фотон обратно.
Это не редкость. Зеркало (неподвижное или чуть поддающееся) тоже "съедает" фотон и преизлучает его обратно при каждом акте отражения. Сам вот этот процесс ввода и вывода атома в резонатор с фотоном (как я понимаю) можно рассматривать, как пропускание находящегося в резонаторе  фотона к взаимодействию с атомом через "временЫе ворота", при этом самим этим актом допуска к взаимодействию частотный спектр допущенного к взаимодействию фотона расширяется  (это математика такая - вырезаем конечный фрагмент во времени - расширяем частотный спектр волновой функции)? Кода возбуждённый электрон атома под воздействием фотона (находящегося в неопределённом состоянии с распределением  его энергии по расширенному частотному спектру) совершает переход между близкими энергетическими уровнями, то спектральная плотность допущенного к взаимодействию фотона изменяется, а после закрытия этих "временнЫх ворот" фотон продолжает колебаться в резонаторе на немного другой частоте или на суперпозиции дискретных разрешённых частот консервативного оптического резонатора. После закрытия этих "временных ворот" -  атом уходит в изменённом взаимодействием состоянии, а фотон продолжает оставаться в резонаторе, но не немного не такой, как после взаимодействия? Эти изменения в процедуре определения неизвестного числа фотонов (с заданной степенью достоверности) пребывающих в резонаторе в неопределённом квантовом состоянии принципиально необходимы (в согласии с соотношением неопределённостей)?
Цитата
BETEP IIEPEMEH пишет:
для того, чтобы провести неразрушающие квантовые измерения.
Что значит неразрушающие? Значит ли это то, что (за конечное время) подсчитать неизвестное число фотонов в (консервативном) резонаторе возможно (строго) никак не повлияв процедурой подсчёта на их квантовые состояния?
Цитата
Степпи пишет:
после закрытия этих "временнЫх ворот" фотон продолжает колебаться в резонаторе на немного другой частоте?
Нет. На той же самой.
Цитата
Степпи пишет:
Что значит неразрушающие? Значит ли это то, что подсчитать неизвестное число фотонов в резонаторе возможно никак не повлияв процедурой подсчёта на их квантовые состояния?
В том смысле, как это понимаете Вы - да.
Внимание! Есть полагание основать, что личное мнение содержит исключительно сообщение автора. Оно может не отвечать, что соответствует научности по критериям данности.
Цитата
BETEP IIEPEMEH пишет:
Нет. На той же самой.
И его фаза никак не меняется (при условии что исходная фаза не определена, имеются непочившие в диссипативной системе некогерентные фотоны)?
Цитата
BETEP IIEPEMEH пишет:
В том смысле, как это понимаете Вы - да.
Здесь не указано время определения, (я считала, что отведённое время имеет значение в достижении нужной точности определения энергии подсчитываемых некогерентных фотонов). За любое время это неизвестное можно точно определить?
Изменено: Степпи - 06.12.2012 08:31:49
Коллеги, я облажался с рисунком. :) Взял его из "Популярное механики", понадеялся на их перевод (торопился сильно). Хотя по опыту знаю, что полагаться ни на чей перевод, кроме собственного, нельзя.
Так что это виноваты дилетанты из "Попмеха". :)
Цитата
Несчастный автор пишет:
Взял его из "Популярное механики"
Забавно, но сейчас у них вроде нет такого рисунка.
Внимание! Есть полагание основать, что личное мнение содержит исключительно сообщение автора. Оно может не отвечать, что соответствует научности по критериям данности.
Страницы: Пред. 1 2 3 4
Читают тему (гостей: 1, пользователей: 0, из них скрытых: 0)

Нобелевская премия по физике 2012 года. Открытия, изменившие квантовую механику


Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie на вашем устройстве. Подробнее