FANDOM


Αποσυσχέτισις

Decoherence, Κβαντική Αποσυνάφεια, Κβαντική αποσυνοχή


Effects-02-goog

Φαινόμενα Φαινομενολογία Φαινόμενο Επιστημονικά Φαινόμενα Επιστήμη Επιστήμες
Αστρονομικά Φαινόμενα Αστρονομία Φυσικά Φαινόμενα Φυσική Βιολογικά Φαινόμενα Βιολογία Γεωλογικά Φαινόμενα Γεωλογία Χημικά ΦαινόμεναΧημεία Οικονομικά Φαινόμενα Οικονομία Κοινωνικά Φαινόμενα ΚοινωνιολογίαΙατρικά Φαινόμενα Ιατρική Ψυχολογικά Φαινόμενα Ψυχολογία Ιστορικά Φαινόμενα Ιστορία
Θρησκευτικά Φαινόμενα Θεολογία Μεταφυσικά Φαινόμενα Μεταφυσική Υπερβατικά Φαινόμενα Υπερβασιολογία

- Ένα Κβαντικό Φαινόμενο.

ΕτυμολογίαEdit

Η ονομασία "Αποσυσχέτιση" σχετίζεται ετυμολογικά με την λέξη "συσχέτιση".

ΟνομασίαEdit

Άλλες ονομασίες:

ΕισαγωγήEdit

Κάθε παρατηρούμενο μέγεθος (observable) σε ένα κβαντικό σύστημα, δηλαδή κάθε ποσότητα που είναι δυνατόν να μετρηθεί παριστάνεται, σύμφωνα με τον μαθηματικό φορμαλισμό της Κβαντικής Θεωρίας, ως ένας ερμιτιανός τελεστής, δηλαδή ως μια μήτρα διαστάσεων n x n η οποία και πρέπει, εξ ορισμού να έχει πραγματικές ιδιοτιμές.

Δύο τέτοιοι τελεστές είναι:

  • ο τελεστής της Ορμής (Ρ) και
  • ο τελεστής της Ενέργειας (Η).

Οι ιδιοτιμές των τελεστών αυτών είναι οι δυνατές τιμές ορμής και ενέργειας του συστήματος.

Οι ιδιοτιμές της ορμής είναι συνεχείς, ενώ της ενέργειας διακριτές, κβαντισμένες.

Ένα σύστημα λοιπόν θα λέγεται κβαντικό αν η ενέργειά του λαμβάνει διακριτές τιμές. Οι θέσεις και οι ορμές δεν είναι κβαντισμένες ποσότητες, αλλά συνεχείς.

Τα διανύσματα, τα οποία διαγωνοποιούν τους τελεστές αυτούς (οι οποίοι αντιστοιχούν σε μετρήσιμα μεγέθη) ονομάζονται ιδιοδιανύσματα ή ιδιοκαταστάσεις των τελεστών και αποτελούν τη βάση στην οποία μπορούμε να αναλύσουμε την τυχούσα κυματοσυνάρτηση ενός συστήματος, όπως είπαμε και στην αρχή.

Έτσι, αν θέλουμε να βρούμε την ενέργεια ενός συστήματος, τότε πρέπει να αναλύσουμε την κυματοσυνάρτησή του, Ψ(ολ) στη βάση των ιδιοκαταστάσεων του τελεστή της ενέργειας.

Αφού κάνουμε την μέτρηση, το σύστημα θα κλειδώσει σε μια από αυτές τις ιδιοκαταστάσεις και θα λάβουμε μια συγκεκριμένη τιμή ενέργειας ανεξαρτήτως των επαναλήψεων της μέτρησης.

Η περιγραφή της μέτρησης ως διαδικασία κατάρρευσης της κυματοσυνάρτησης ανέδυσε νέα ερωτήματα

  • Πώς γίνεται αυτή η διαδικασία;
  • Τί μεσολαβεί, ώστε το σύστημα από όλες τις δυνατές του καταστάσεις να εμφανίζεται εντελώς τυχαία μόνο με τη μια;»,

Μία απάντηση έδωσε η Θεωρία της Αποσυσχέτισης, (Theory of Decoherence).

Όσο δεν επεμβαίνουμε στο σύστημα με την μέτρηση, η κατάστασή του όντως αντιστοιχεί σε μια υπέρθεση των ιδιοκαταστάσεών του.

Αυτό φαίνεται πολύ καθαρά στο παράδειγμα των δύο σχισμών. Εδώ, η κυματοσυνάρτηση του κάθε ηλεκτρονίου αναλύεται σε δύο ιδιοκαταστάσεις, με τη μία εξ αυτών να αναφέρεται στην διάβαση από τη μία σχισμή και την δεύτερη, στην διάβαση από την άλλη. Οι κροσσοί συμβολής που εμφανίζονται στην οθόνη, δεν είναι τίποτε άλλο παρά η σφραγίδα της ολικής κυματοσυνάρτησης του ηλεκτρονίου που εκδηλώνεται ως υπέρθεση δυο, εξ ίσου πιθανών, ιδιοκαταστάσεων.

Αυτή η διαδικασία έχει τις ρίζες της, στο άλλο μεγάλο αξίωμα της Κβαντομηχανικής που αναφέρεται στην αδιαχωρισιμότητα (indistinguishability) δηλ. την μη-δυνατότητα διάκρισης ομοίων σωματιδίων.

Δηλαδή, αδυνατούμε να προσδιορίσουμε ποιο ηλεκτρόνιο, για παράδειγμα, διήλθε από την κάθε σχισμή. Μόλις το περιβάλλον παρέμβει στην αταραξία του ηλεκτρονίου, (είτε ως συσκευή μέτρησης είτε ως άλλο ξένο σωματίδιο που πέρασε από τη γειτονιά), κάθε μια από τις δυο ιδιοκαταστάσεις του δημιουργεί ξεχωριστά πεπλεγμένη κατάσταση με αυτό.

Το αποτέλεσμα είναι ότι χάνεται η συσχέτιση των φάσεών τους και παύουν να συμβάλλουν.

Τότε το κάθε σωματίδιο βρίσκεται σε μια και μόνο ιδιοκατάσταση, δηλαδή γνωρίζουμε ότι διέρχεται από τη μία ή από την άλλη σχισμή και στην οθόνη εμφανίζονται μόνο δυο φωτεινές ταινίες και όχι κροσσοί συμβολής.

  • Η αποσυσχέτιση στα σώματα του Μακρόκοσμου είναι ένα εκπληκτικά ταχύ φαινόμενο, με χρόνους πρακτικά μη μετρήσιμους. Αυτό γίνεται εξ αιτίας του τεράστιου αριθμού βαθμών ελευθερίας που έχουν.
  • Αντίθετα στα σωμάτια του Μικρόκοσμου, ο χρόνος αυτός είναι πολύ μεγάλος ώστε, στα ηλεκτρόνια να παρατηρείται η υπέρθεση ιδιοκαταστάσεων που δεν είναι άλλη από το φαινόμενο συμβολής.

Κβαντικός ΥπολογιστήςEdit

Παρά ταύτα ομάδες επιστημόνων σε διάφορα εργαστήρια ανά τον κόσμο (Νew Scientist 27 October 2000), έχουν κατορθώσει να καθυστερήσουν την αποσυσχέτιση των ιδιοκαταστάσεων και σε ένα μακροσκοπικό σώμα, τόσο ώστε να την παρατηρήσουν. Δηλαδή μπόρεσαν να απομονώσουν ένα σύστημα που να βρίσκεται ταυτόχρονα και στη μια και στην άλλη κατάσταση, ώστε να δούν την περιβόητη γάτα Scroedinger και ζωντανή και νεκρή.

Σε ένα υπεραγώγιμο δακτύλιο της τάξεως των 0.0001 - 0.0100 εκατοστών (που θεωρείται 2 με 4 τάξεις μεγέθους μεγαλύτερο από τον ατομικό κόσμο), συνδεδεμένο με μια επαφή Josephson, παρατηρήθηκε ρεύμα που προέκυψε από την υπέρθεση δύο ρευμάτων και προς την μια φορά και προς την άλλη.

Επομένως πλησιάζει η κατασκευή του Κβαντικό Υπολογιστή, με τους υπεραγώγιμους δακτύλιους να αποτελούν τις στοιχειώδεις υπολογιστικές μονάδες, όπως ακριβώς συμβαίνει σήμερα στους κλασικούς Υπολογιστές με τα τρανζίστορς.

Αρκετές τέτοιες υπεραγώγιμες μονάδες είναι δυνατόν να αναπτυχθούν σε ένα chip ώστε να αποτελέσουν Ολοκληρωμένο Κύκλωμα.

Ωστόσο, το φαινόμενο όμως της αποσυσχέτισης είναι τόσο έντονο που δεν επιτρέπει στα κυκλώματα να λειτουργήσουν με κβαντικό τρόπο για κάποιο μεγαλύτερο χρονικό διάστημα ώστε να έχει και πρακτικές εφαρμογές.

ΥποσημειώσειςEdit

Εσωτερική ΑρθρογραφίαEdit

ΒιβλιογραφίαEdit

ΙστογραφίαEdit


Ikl Κίνδυνοι ΧρήσηςIkl

Αν και θα βρείτε εξακριβωμένες πληροφορίες
σε αυτήν την εγκυκλοπαίδεια
ωστόσο, παρακαλούμε να λάβετε σοβαρά υπ' όψη ότι
η "Sciencepedia" δεν μπορεί να εγγυηθεί, από καμιά άποψη,
την εγκυρότητα των πληροφοριών που περιλαμβάνει.

"Οι πληροφορίες αυτές μπορεί πρόσφατα
να έχουν αλλοιωθεί, βανδαλισθεί ή μεταβληθεί από κάποιο άτομο,
η άποψη του οποίου δεν συνάδει με το "επίπεδο γνώσης"
του ιδιαίτερου γνωστικού τομέα που σας ενδιαφέρει."

Πρέπει να λάβετε υπ' όψη ότι
όλα τα άρθρα μπορεί να είναι ακριβή, γενικώς,
και για μακρά χρονική περίοδο,
αλλά να υποστούν κάποιο βανδαλισμό ή ακατάλληλη επεξεργασία,
ελάχιστο χρονικό διάστημα, πριν τα δείτε.



Επίσης,
Οι διάφοροι "Εξωτερικοί Σύνδεσμοι (Links)"
(όχι μόνον, της Sciencepedia
αλλά και κάθε διαδικτυακού ιστότοπου (ή αλλιώς site)),
αν και άκρως απαραίτητοι,
είναι αδύνατον να ελεγχθούν
(λόγω της ρευστής φύσης του Web),
και επομένως είναι ενδεχόμενο να οδηγήσουν
σε παραπλανητικό, κακόβουλο ή άσεμνο περιεχόμενο.
Ο αναγνώστης πρέπει να είναι
εξαιρετικά προσεκτικός όταν τους χρησιμοποιεί.

- Μην κάνετε χρήση του περιεχομένου της παρούσας εγκυκλοπαίδειας
αν διαφωνείτε με όσα αναγράφονται σε αυτήν

IonnKorr-System-00-goog



>>Διαμαρτυρία προς την wikia<<

- Όχι, στις διαφημίσεις που περιέχουν απαράδεκτο περιεχόμενο (άσεμνες εικόνες, ροζ αγγελίες κλπ.)


Community content is available under CC-BY-SA unless otherwise noted.