Студопедия
Обратная связь

Сколько стоит твоя работа?
Тип работы:*
Тема:*
Телефон:
Электронная почта:*
Телефон и почта ТОЛЬКО для обратной связи и нигде не сохраняется.

Авиадвигателестроения Административное право Административное право Беларусии Алгебра Архитектура Безопасность жизнедеятельности Введение в профессию «психолог» Введение в экономику культуры Высшая математика Геология Геоморфология Гидрология и гидрометрии Гидросистемы и гидромашины История Украины Культурология Культурология Логика Маркетинг Машиностроение Медицинская психология Менеджмент Металлы и сварка Методы и средства измерений электрических величин Мировая экономика Начертательная геометрия Основы экономической теории Охрана труда Пожарная тактика Процессы и структуры мышления Профессиональная психология Психология Психология менеджмента Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении Социальная психология Социально-философская проблематика Социология Статистика Теоретические основы информатики Теория автоматического регулирования Теория вероятности Транспортное право Туроператор Уголовное право Уголовный процесс Управление современным производством Физика Физические явления Философия Холодильные установки Экология Экономика История экономики Основы экономики Экономика предприятия Экономическая история Экономическая теория Экономический анализ Развитие экономики ЕС Чрезвычайные ситуации ВКонтакте Одноклассники Мой Мир Фейсбук LiveJournal Instagram 500-летие Реформации

Физические особенности перехода от микро- к наноустройствам

| следующая статья ==>

Переход между “квантовым миром” и “классическим миром” привлекает пристальное внимание ученых. Естественно, особенный интерес представляет возможность экспериментального исследования подобного перехода для микроскопических систем.

Принципиальное отличие квантовой системы от классической состоит в том, что измерение, проведенное над классической системой, в принципе может не оказать никакого влияния на ее состояние, в то время как в случае квантовой системы это не так. Чтобы понять, каким образом измерение влияет на квантовую систему, необходимо вспомнить ряд фактов. Как известно, описание квантовой системы с помощью волновой функции возможно не всегда, а только для так называемых чистых состояний, когда состояние системы можно представить в виде линейной суперпозиции некоторых базисных состояний.

Помимо чистых состояний существуют так называемые смешанные состояния, которые описываются с помощью матрицы плотности, а не с помощью волновой функции (последнее описание для смешанных состояний невозможно). Это более общий способ описания квантовомеханической системы; для чистого состояния, конечно, также можно записать матрицу плотности, она будет отличаться от матрицы плотности смешанного состояния наличием дополнительных (интерференционных) членов.

Процесс измерения представляет собой взаимодействие квантовой системы с “классическим прибором”. Формально мы можем представить классический прибор как квантовый объект, тогда в результате взаимодействия состояния квантового объекта и классического прибора; система “квантовый объект” + “классический прибор” находится в чистом состоянии. Нас, однако, интересует только состояние квантового объекта, и, в любом случае, мы не способны полностью контролировать состояние классического прибора. Состояние квантового объекта описывается в этом случае так называемой редуцированной матрицей плотности, и, в отличие от состояния системы “квантовый объект” + “классический прибор”, уже является смешанным. Таким образом, первоначальное квантовое состояние объекта оказывается “разрушенным” (говорят, что в процессе измерения происходит “редукция (коллапс) волновой функции”). Заметим, что смешанные состояния являются по сути “классическими” - система может быть с определенной вероятностью обнаружена в одном из состояний, но никак не в нескольких состояниях сразу.

Не употребляя слов “прибор” и “измерение”, можно сказать о том же самом несколько иначе. При взаимодействии квантовой системы с окружением происходит потеря фазовой когерентности состояния - декогерентизация. Этому соответствует исчезновение интерференционных членов в матрице плотности (чистое состояние превращается в смешанное). На этом языке то, что при измерении (взаимодействии классического прибора и квантовой системы) мы с определенной вероятностью обнаруживаем квантовую систему в одном из базисных состояний, обусловлено потерей когерентности квантовой системы при взаимодействии с прибором.

Таким образом, мы видим глубокую связь понятий “измерение" и “декогерентизация", а также связь перехода от квантового поведения к классическому с явлением декогерентизации. Не нужно думать, что изучение подобных вопросов носит чисто теоретический характер, в последние годы идет и экспериментальное исследование роли декогерентизации в квантовых измерениях. Кроме того, пристальное внимание к явлению декогерентизации в квантовых системах привлечено также, например, в связи с проблемой создания квантовых компьютеров - требуется обеспечить как можно большие времена когерентности (условно говоря - времена жизни чистых квантовых состояний) задействованных в квантовых вычислениях состояний.

 

| следующая статья ==>





 

Читайте также:

Эволюционное моделирование

Физические основы твердотельной наноэлектроники

Физические основы колебательной спектроскопии

Нелинейные колебательные процессы в мультистабильных системах

Фуллерены

Искусственные нейронные сети (ИНС)

Методы преобразования биохимических реакций в аналитический сигнал

Архитектура кантилеверных датчиков и систем контроля за положением кантилеверов

Особенности реализации нелинейных процессов в системах с хаотической динамикой

Метод Брэгга

Физические основы нанотехнологий, получение наноматериалов

Вернуться в оглавление: Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении

Просмотров: 2190

 
 

54.81.45.122 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам.