Pikabu
Pikabu
Arkadiusz Jadczyk Arkadiusz Jadczyk
1030
BLOG

Kwantowe kubity

Arkadiusz Jadczyk Arkadiusz Jadczyk Nauka Obserwuj temat Obserwuj notkę 134

W mechanice klasycznej stan układu opisany jest przez zadanie położeń i pędów. Dla jednego punktu materialnego są to trzy składowe położenia i trzy składowe pędu. (x, y, z, px, py, pz). Mamy więc zależny od czasu wektor p[ołożenia r(t), i załeżny od czasu wektor pędu p(t). W najprostszym przypadku, gdu masa jest stała i punkt materialny jest bez spinowy, wtedy p(t) = m dr(t)/dt.

W mechanice kwantowej stan układu opisany jest wektorem w zespolonej przestrzeni Hilberta. W najprostszym nierelatywistycznym przeypadku punktu materialnego ta przestrzeń Hilbert jest nieskończenie-wymiarowa, zaś wektory położenia i pędu mechaniki klasycznej są zamieniane przez operatory liniowe działające na wektory w tej przestrzeni. Trzeba się od nowa uczyć modelowania nawet prostych sytuacji fizycznych. W mechanice klasycznej punkt na który nie działają żadne siły porusza się ruchem jednostajnym po linii prostej. Już chyba nic prostszego wymyślić nie można. W mechanice kwantowej cząstka na którą nie działają żadne siły opisywana jest rozwiązaniem zależnego od czasu równania Schrodingera. Trzeba znaleźć zależną od czasu funkcję falową - zapisanie analityczne takiej funkcji jest wyczynem, a symulacja komputerowa wymaga kwalifikacji zaawansowanego programisty.

Jednak wraz z mechaniką kwantową pojawiło się nowe pojęcie: spin. Spin 1/2 może być uznany za "monadę" czy "atom" wszelkich wszelkości, i stany takigo czystego spinu, bez położeń i pędów, ot spin i tyle, opisywane są wektorami w dwu-wymiarowej przestrzeni Hilberta. Taki elementarny spin 1/2 nazywa się dziś kubitem (ang. qubit), i z kubitów, można powiedzieć, buduje się dziś kwantowe komputery. Bawić się kubitami - to czysta algebra.  Z tym, że do tej algebry dochodzi specyficzny język teorii kwantów wiążący algebraiczne pojęcia z rzeczywistymi obiektami w laboratoriach. 

Będę o tym pisał w kolejnych notkach. Jednego chętnego słuchacza już mam - jak na fotce powyżej



Naukowiec, zainteresowany obrzeżami nauki. Katalog SEO Katalog Stron map counter Życie jest religią. Nasze życiowe doświadczenia odzwierciedlają nasze oddziaływania z Bogiem. Ludzie śpiący są ludźmi małej wiary gdy idzie o ich oddziaływania ze wszystkim co stworzone. Niektórzy ludzie sądzą, że świat istnieje dla nich, po to, by go pokonać, zignorować lub zgasić. Dla tych ludzi świat zgaśnie. Staną się dokładnie tym co dali życiu. Staną się jedynie snem w "przeszłości". Ci co baczą uważnie na obiektywną rzeczywistość wokół siebie, staną się rzeczywistością "Przyszłości" Lista wszystkich wpisów  

Nowości od blogera

Komentarze

Inne tematy w dziale Technologie