[image]

Квантовые компьютеры

 
1 2 3 4 5

Pu239

старожил

16-й>>> Фотон ..., или его волновая функция ...?
Fakir>> А в чём разница? :D
16-й> Фотон объективно существующий объект (данный нам в ощущениях), волновая функция абстракция.
Для ощущения фотон надо поглотить, полностью. Такой уж он, квантовый - частично поглотить его нельзя. Поглощенная энергия фотона hν и вызывает ощущение.
   57.0.2987.10857.0.2987.108

16-й

аксакал
★★
16-й>> Фотон объективно существующий объект (данный нам в ощущениях), волновая функция абстракция.
Pu239> Для ощущения фотон надо поглотить, полностью. Такой уж он, квантовый - частично поглотить его нельзя. Поглощенная энергия фотона hν и вызывает ощущение.

И? Поглощенная энергия фотона вызывает ощущение. Энергия фотона делится на светоделителе пополам? Два фотона, сиречь, получается после полузеркала? И т.п.
Или это все с абстрактной волновой функцией происходит?
   95.0.4638.6995.0.4638.69

Pu239

старожил

16-й>>> Фотон объективно существующий объект (данный нам в ощущениях), волновая функция абстракция.
Pu239>> Для ощущения фотон надо поглотить, полностью. Такой уж он, квантовый - частично поглотить его нельзя. Поглощенная энергия фотона hν и вызывает ощущение.
16-й> И? Поглощенная энергия фотона вызывает ощущение. Энергия фотона делится на светоделителе пополам?Два фотона, сиречь, получается после полузеркала? И т.п.
Ни в коем случае два фотона не получается. Свет в модели корпускулярно-волнового дуализма распространеняется как электромагнитная волна, а излучается и поглощается порцией, квантом с вполне определенной энергией hν, где h - просто коэффициент, постоянная Планка, ν - частота.
16-й> Или это все с абстрактной волновой функцией происходит?
Не с абстрактной волновой функцией, а с электромагнитной волной в соответствии с уравнениями Максвелла. Ввести волновую функцию фотона давно пытаются, но споры идут до сих пор, как ее ввести.
   57.0.2987.10857.0.2987.108
Это сообщение редактировалось 10.11.2021 в 13:42

16-й

аксакал
★★
Pu239> Не с абстрактной волновой функцией, а с электромагнитной волной в соответствии с уравнениями Максвелла.

Вот это как? Фотон не разделился, а электромагнитная волна ему соответствующая разделилась?
   95.0.4638.6995.0.4638.69
+
+1
-
edit
 

Pu239

старожил

Pu239>> Не с абстрактной волновой функцией, а с электромагнитной волной в соответствии с уравнениями Максвелла.
16-й> Вот это как? Фотон не разделился, а электромагнитная волна ему соответствующая разделилась?
Да, вот так. Фотон - частица при поглощении/излучении и волна при распространении. Дуальность, будь она неладна! Квантовая механика далеко выходит за пределы привычных человеку представлений. Отсюда вырастает больше даже философская, чем физическая проблема - интерпретация квантовой механики. Каких только не придумали! Копенгагенская, многомировая, интерпретация Бома и т. д.
Мне больше всех нравится "никакая" интерпретация - shut up and calculate!
   57.0.2987.10857.0.2987.108
+
+1
-
edit
 

16-й

аксакал
★★
16-й>> Вот это как? Фотон не разделился, а электромагнитная волна ему соответствующая разделилась?
Pu239> Да, вот так. Фотон - частица при поглощении/излучении и волна при распространении.

Ну, я не то что ненастоящий, но и вообще не сварщик, настаивать не буду.
Хотя весь научпоп, что я читывал, включая КЭД, вроде как про такое ни сном, ни духом.
   95.0.4638.6995.0.4638.69

Pu239

старожил

16-й> Ну, я не то что ненастоящий, но и вообще не сварщик, настаивать не буду.
Я тоже.
16-й> Хотя весь научпоп, что я читывал, включая КЭД, вроде как про такое ни сном, ни духом.
Странно. Школьникам рассказывают. Вот например урок для десятого класса по "современному" предмету "естествознание".

Урок 14. корпускулярно-волновой дуализм - Естествознание - 10 класс - Российская электронная школа

Естествознание, 10 класс Урок 14. Корпускулярно-волновой дуализм Перечень вопросов, рассматриваемых в теме: Глоссарий по теме Квантовая теория – совокупность представлений, согласно которым электромагнитные волны излучаются, распространяются, поглощаются отдельными порциями, которые называются «квантами». Теория послужила основой для появления квантовой механики, объясняющей движение микрообъектов. Гипотеза была предложена М. Планком, развита А. Эйнштейном. Квант - (от лат. quantum – «сколько») – обозначает в физике неделимую порцию величины, например, энергии, поля или момента инерции. //  Дальше — resh.edu.ru
 
   57.0.2987.10857.0.2987.108

Sandro
AXT

инженер вольнодумец
★★
Pu239> Не с абстрактной волновой функцией, а с электромагнитной волной в соответствии с уравнениями Максвелла. Ввести волновую функцию фотона давно пытаются, но споры идут до сих пор, как ее ввести.

Ну, насколько я понимаю, тут вопрос очень хитрый. Т.к. с одной стороны, фотон явно проявляет волновые свойства, одна интерференция света чего стоит, с другой стороны — при попытке решить его параметры в лоб мы натыкаемся на сингулярности. Вплоть до того, что в собственой системе координат фотон поглощается в момент излучения.
Что странно. И создаёт впечатление, что что-то в устройстве пространства-времени мы не понимаем.
   52.952.9
LT Bredonosec #11.11.2021 00:16  @Sandro#10.11.2021 17:22
+
-
edit
 
Sandro> Вплоть до того, что в собственой системе координат фотон поглощается в момент излучения.
Оба на! А это как? Почему?
Или в собственной с.к. у него координата времени тоже привязана к нему? Но тогда любое тело исчезает в тот же момент, что создается.. Или я не так понял?
   88.088.0
+
-
edit
 

Pu239

старожил

Sandro>> Вплоть до того, что в собственой системе координат фотон поглощается в момент излучения.
Bredonosec> Оба на! А это как? Почему?
Bredonosec> Или в собственной с.к. у него координата времени тоже привязана к нему? Но тогда любое тело исчезает в тот же момент, что создается.. Или я не так понял?
Тут не нужна ни квантовая механика, ни электродинамика Максвелла. Достаточно СТО, ее второго постулата - скорость света в вакууме одинакова во всех инерциальных системах отсчета. Отсюда следует, что нет такой ИСО, в которой свет покоится.
   57.0.2987.10857.0.2987.108
+
-
edit
 
Pu239> Достаточно СТО, ее второго постулата - скорость света в вакууме одинакова во всех инерциальных системах отсчета. Отсюда следует, что нет такой ИСО, в которой свет покоится.
Да, с этим выводом согласен. Такой ИСО не существует. Но это же не значит, что свет поглощается в момент излучения :)
   88.088.0
+
-
edit
 

GeloN

втянувшийся

Pu239>> Достаточно СТО, ее второго постулата - скорость света в вакууме одинакова во всех инерциальных системах отсчета. Отсюда следует, что нет такой ИСО, в которой свет покоится.
Bredonosec> Да, с этим выводом согласен. Такой ИСО не существует. Но это же не значит, что свет поглощается в момент излучения :)

Но ведь для него время "растягивается в бесконечность" - он со скоростью света "дрейфует" .(пока башкой об стенку , например , электрон не найдёт ) . Вот и получаются бесконечно малые , и бесконечно большие величины .
   93.093.0
+
-
edit
 
GeloN> Но ведь для него время "растягивается в бесконечность" -
Но исключительно в с.к., которой не существует.
А раз так, то посылка неверна :)
   51.0.2704.10651.0.2704.106

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Pu239>> Не с абстрактной волновой функцией, а с электромагнитной волной в соответствии с уравнениями Максвелла. Ввести волновую функцию фотона давно пытаются, но



Sandro> Вплоть до того, что в собственой системе координат фотон поглощается в момент излучения.

Нету никакого момента излучения - излучение фотона процесс ДЛИТЕЛЬНЫЙ, а не некое мгновение нулевой протяжённости.


Даже в воздухе при нормальных условиях каждая молекула за 1 нс успевает столкнуться несколько раз, а в твёрдых телах столкновения происходят чаще, чем 1 раз за пикосекунду. То есть, в течение процесса излучения одного фотона, атом успевает испытать много столкновений. После каждого столкновения происходит, во-первых, сбой фазы, а во-вторых, изменяется скорость, и из-за допплеровского смещения частоты изменяется скорость набегания фазы. Все это приводит к тому, что осцилляции полей даже в одном фотоне, разделенные небольшим помежутком времени, уже некогерентны. Когерентность будет только, если заставить фотон интерферировать с самим собой, причем лишь с очень небольшой сдвижкой.
 
   56.056.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Pu239>> Не с абстрактной волновой функцией, а с электромагнитной волной в соответствии с уравнениями Максвелла.
16-й> Вот это как? Фотон не разделился, а электромагнитная волна ему соответствующая разделилась?

Ну вот похоже, что как-то так. Но это не точно.

В частности, в 1967 году те же авторы поставили аналогичный эксперимент (Phys. Rev. 159, 1084–1088 (1967)), в котором интенсивность лазерных лучей была столь мала, что фотоны прилетали на экран очень редко. Т.е. один фотон прилетел и поглотился задолго до того, как прилетит следующий за ним фотон. Тем не менее, интерференция между двумя лазерами была и в этом случае!

Сами авторы дают интерпретацию этого поведения как интерференцию фотона с самим собой, но это неверная интерпретация! Правильная интерпретация была дана чуть позже де Бройлем и соавтором в статье Phys. Rev. 172, 1284–1285 (1968). Они подчеркивают, что излучение фотона (точнее, "просачивание фотонной волновой функции" из лазеров наружу) есть непрерывный процесс. Эти две просачивающиеся из разных лазеров волновые функции интерферируют всегда, даже если детектор в течение какого-то времени не регистрирует никаких фотонов. А уж когда "накопится" достаточно большая вероятность для регистрации очередного фотона, тогда она и происходит, но в полном соответствии с картиной интерференции двух разных лучей.
 
   56.056.0

Sandro
AXT

инженер вольнодумец
★★
Fakir> Нету никакого момента излучения - излучение фотона процесс ДЛИТЕЛЬНЫЙ, а не некое мгновение нулевой протяжённости.

Это если считать фотон волновым пакетом. Что, вообще говоря, не доказано.

Впрочем, это же старый спор насчёт квантовой и волновой природы ...
   52.952.9
+
-
edit
 
Fakir> Эти две просачивающиеся из разных лазеров волновые функции интерферируют всегда, даже если детектор в течение какого-то времени не регистрирует никаких фотонов
Но если существуют "количества" излучения меньше одного кванта, одного фотона, то это же противоречит квантовой теории.
   88.088.0
LT Bredonosec #24.11.2021 20:29
+
-
edit
 

IBM показала, как будут выглядеть квантовые компьютеры и машинные залы ближайшего будущего

Сегодня компания IBM официально представила новые квантовые процессоры и концепцию коммерческих квантовых компьютеров завтрашнего дня — машин Quantum System Two. //  3dnews.ru
 

IBM показала, как будут выглядеть квантовые компьютеры и машинные залы ближайшего будущего

IBM Unveils Breakthrough 127-Qubit Quantum Processor

IBM announced its new 127-quantum bit (qubit) 'Eagle' processor at the IBM Quantum Summit 2021, its annual event to showcase milestones in quantum hardware, software, and the growth of the quantum ecosystem. //  newsroom.ibm.com
 
IBM официально представила новые квантовые процессоры и концепцию коммерческих квантовых компьютеров завтрашнего дня — машин Quantum System Two. По словам компании, она подошла к порогу, за которым начинается новый и удивительный мир квантовых вычислений, который превосходит все мыслимые возможности классических компьютеров. Дверь в этот мир ещё не открыта, но IBM уже знает, как это сделать.

Решающим фактором входа в мир массовых квантовых вычислений стала разработка квантового процессора с числом сверхпроводящих кубитов, превышающим сто штук. Вопрос масштабирования для сверхпроводящих кубитов — это самое больное место, поскольку все они помещены в ограниченную по объёму криогенную установку и требуют подвода множества кабелей для управления и измерения квантовых состояний. Управляющая и измеряющая аппаратура также крупномасштабная, как и очень сложные цепи сопряжения с внешними системами интерпретации сигналов или, проще говоря, с обычными суперкомпьютерами, которые управляют квантовыми системами.

Управлять десятком–другим сверхпроводящих кубитов дело нехитрое, но когда их число переваливает за сотню и стремится к тысяче и больше — инженерная задача вместить всё это в разумный объём становится архисложной. В IBM эту задачу решили и представили концепцию масштабируемой квантовой системы Quantum System Two и концепцию машинных залов из множества таких систем.

Но прежде скажем несколько слов о новом 127-кубитовом процессоре IBM Eagle. Архитектура размещения кубитов на одном из слоёв процессора Eagle наследует архитектуру Heavy-hex из чередующихся шестиугольников, которую IBM использовала в 27-кубитовых процессорах Falcon, на которых она сегодня производит квантовые компьютеры Quantum System One. На углах и гранях шестиугольников размещены кубиты, которые контактируют с двумя или тремя соседними кубитами и могут быть связанными с ними. Но 127-кубитовый процессор резко отличается от 27-кубитового тем, что он выполнен многослойным в одной упаковке.

Без многослойной конфигурации масштабирование было бы невозможным. Управляющие и измеряющие квантовые состояния линии разнесены на нескольких уровнях, что помогло добиться компактности. Также IBM перешла на мультиплексирование сигналов, тогда как раньше каждый кубит управлялся индивидуальным набором проводников и индивидуальными блоками электроники. Без всего этого перешагнуть 100-кубитовый рубеж было бы невозможно, заявляют в компании. Также предложенный путь открывает возможность быстро пройти 500-кубитовый и 1000-кубитовый рубеж, что выглядит просто фантастически.

Высокоплотное размещение кубитов и уплотнение интерфейсов позволило освободить достаточно много места в криогенной системе. Это подводит нас к новой концепции квантовой вычислительной стойки, которую в IBM назвали Quantum System Two. Компания IBM разрабатывает стойку совместно с инженерами компании Bluefors.

IBM Quantum System Two: Design Sneak Preview
As we continue scaling our quantum chips, we expect them to mature beyond the infrastructure of Quantum System One. Here we unveil a design concept for IBM Quantum System Two, our vision for the future of quantum computing systems and quantum data centers. Read more about our vision here: https://research.ibm.com/blog/127-qubit-quantum-processor-eagle

Компания Bluefors работает над созданием новой криогенной платформы с большим внутренним пространством для более мощного вспомогательного оборудования и удобства обслуживания системы. Как это будет выглядеть, представлено в видео выше, где также раскрывается концепция машинных залов на новой платформе.

В настоящий момент у IBM нет ни одной работающей системы нового поколения. Ожидается, что первая система Quantum System Two будет введена в эксплуатацию в 2023 году.
 


что-то из всего этого так и непонятно, как оно должно работать и в чем были затыки..
   88.088.0
RU Sandro #25.11.2021 15:23  @Bredonosec#24.11.2021 20:27
+
-
edit
 

Sandro
AXT

инженер вольнодумец
★★
Fakir>> Эти две просачивающиеся из разных лазеров волновые функции интерферируют всегда, даже если детектор в течение какого-то времени не регистрирует никаких фотонов
Bredonosec> Но если существуют "количества" излучения меньше одного кванта, одного фотона, то это же противоречит квантовой теории.

Это один и тот же самый фотон, вот в чём дело. На фотонах не написано, откуда они взялись. Они неразличимы. Как и прочие элементарные частицы одного типа. Собственно, квантовая механика и происходит от понимания этого факта. Вся квантовая статистика на этом основана и подтверждается существованием металлов, полупроводников, лазеров и прочих приспособлений для разглядывания котиков в ютубе.

А "доли фотона" у нас возникают в расчётах. Так-то он излучается и поглощается целиком. Это доказано экспериментально.
   52.952.9
EE Татарин #25.11.2021 15:50  @Bredonosec#24.11.2021 20:27
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Fakir>> Эти две просачивающиеся из разных лазеров волновые функции интерферируют всегда, даже если детектор в течение какого-то времени не регистрирует никаких фотонов
Bredonosec> Но если существуют "количества" излучения меньше одного кванта, одного фотона, то это же противоречит квантовой теории.
Нет, почему же?

Интенсивность в 1 фотон за 1000000 секунд существует, просто её измерение будет завязано на вероятности. С вероятностью 1/1000000 ты в этом месте получишь фотон.

См. самые-самые азы КМ: что такое вероятность найти частицу в каком-то объёме? Интеграл произведения ВФ частицы и её сопряжения по этому объёму.
Заметь, ВФ (которая и отражает состояние поля) может быть сколь угодно мала в этом объёме, то, что вероятность получается сильно меньше 1 в каком-то случае никак не делает ВФ в этом объёме нулевой.
Более того, распространение ВФ в области, куда частица проникнуть не может, влияет (за счёт фазы и интерференции ВФ) на вероятности нахождения частиц в других областях - см. туннельный эффект как пример.

Но ВФ определяет поведение частицы, а не наоборот. Частицы - это просто удобная человеку абстракция, которая хорошо ложится на макроскопический повседневный опыт.
   96.0.4664.4596.0.4664.45
RU 16-й #25.11.2021 16:40  @Татарин#25.11.2021 15:50
+
-
edit
 

16-й

аксакал
★★
Татарин> Заметь, ВФ (которая и отражает состояние поля) может быть сколь угодно мала в этом объёме, то, что вероятность получается сильно меньше 1 в каком-то случае никак не делает ВФ в этом объёме нулевой.

Такое впечатление, что тут в исходном тексте статьи чего-то упростили.
Если исходить из того, что фотон испущен (как это обычно в примерах для чайников рассматривают), то оно, конечно, амплитуда вероятности в любом объеме ненулевая. Практически это означает (как я понимаю), что фотон считанные разы будет в этом объеме задетектирован. А во всех остальных разах будет поглощен где-то еще, не в детекторе.
А коли в тексте написано, что ВФ непрерывно "просачивается" из лазера, то это должно означать нечто иное. Например, что рассматривается не ВФ фотона, а какое-нибудь смешанное состояние лазер-фотон.
   96.0.4664.4596.0.4664.45

Sandro
AXT

инженер вольнодумец
★★
16-й> что фотон считанные разы будет в этом объеме задетектирован.

Один раз, один. Детектирование фотона производится методом его поглощения. Второго раза не будет.
   52.952.9

16-й

аксакал
★★
16-й>> что фотон считанные разы будет в этом объеме задетектирован.
Sandro> Один раз, один. Детектирование фотона производится методом его поглощения. Второго раза не будет.

Один, конечно. На каждый фотон.
   96.0.4664.4596.0.4664.45
LT Bredonosec #25.11.2021 18:15  @Татарин#25.11.2021 15:50
+
-
edit
 
Татарин> Заметь, ВФ (которая и отражает состояние поля) может быть сколь угодно мала в этом объёме, то, что вероятность получается сильно меньше 1 в каком-то случае никак не делает ВФ в этом объёме нулевой.
Татарин> Более того, распространение ВФ в области, куда частица проникнуть не может, влияет (за счёт фазы и интерференции ВФ) на вероятности нахождения частиц в других областях - см. туннельный эффект как пример.
Татарин> Но ВФ определяет поведение частицы, а не наоборот. Частицы - это просто удобная человеку абстракция, которая хорошо ложится на макроскопический повседневный опыт.
Да, я именно вот этот момент и обсуждаю.
Что квантовые дискретизации - по большому счету получаются условностью. "Количество" излучения может быть сколь угодно малым, без предела, но!
Но поскольку у электронного облака существуют дискретные устойчивые состояния орбит (назовем для упрощения), выделить атом может только порциями, соответствующими этому перепаду. Не меньше.
И поглотить - тоже. Если энергии меньше - она не поглощается. Переизлучается или как это назвать - не суть..
Соответственно, мы не можем обнаружить эти количества каким-либо простым детектором, основанным на поглощении. Но теоретически можно было бы какими-то косвенными методами типа того же накопления вероятности излучения/поглощения за некое время воздействия.

При такой абстракции наблюдаемое могло бы иметь смысл. И тогда можно было бы осмысленно говорить, что некое излучение энергетикой в 1 (один) фотон может идти разными путями и само с собой интерферировать.
   91.091.0
+
-
edit
 

16-й

аксакал
★★
Bredonosec> Но теоретически можно было бы какими-то косвенными методами типа того же накопления вероятности излучения/поглощения за некое время воздействия.

Вот это что-то мне непонятное (я про исходное сообщение, где было "А уж когда "накопится" достаточно большая вероятность ..."). Что за "накопление вероятности"?
ВФ фотона по идее нормирована. Т.е. он где-то м.б. детектирован с вероятностью 1, после того как испущен лазером.
Что за "накопление" такое?
   96.0.4664.4596.0.4664.45
1 2 3 4 5

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru