صفحه اصلی > رسانه ها و مطبوعات > Quantum steering for more precise measurements
Einstein-Podolski-Rosen correlations can be used for precision measurements. (Image: Jurik Peter, Shutterstock) |
چکیده:
Quantum systems consisting of several particles can be used to measure magnetic or electric fields more precisely. A young physicist at the University of Basel has now proposed a new scheme for such measurements that uses a particular kind of correlation between quantum particles.
فرمان کوانتومی برای اندازه گیری دقیق تر
Basel, Switzerland | Posted on April 23rd, 2021
In quantum information, the fictitious agents Alice and Bob are often used to illustrate complex communication tasks. In one such process, Alice can use entangled quantum particles such as photons to transmit or “teleport” a quantum state – unknown even to herself – to Bob, something that is not feasible using traditional communications.
However, it has been unclear whether the team Alice-Bob can use similar quantum states for other things besides communication. A young physicist at the University of Basel has now shown how particular types of quantum states can be used to perform measurements with higher precision than quantum physics would ordinarily allow. The results have been published in the scientific journal Nature Communications.
Quantum steering at a distance
Together with researchers in Great Britain and France, Dr. Matteo Fadel, who works at the Physics Department of the University of Basel, has thought about how high-precision measurement tasks can be tackled with the help of so-called quantum steering.
Quantum steering describes the fact that in certain quantum states of systems consisting of two particles, a measurement on the first particle allows one to make more precise predictions about possible measurement results on the second particle than quantum mechanics would allow if only the measurement on the second particle had been made. It is just as if the measurement on the first particle had “steered” the state of the second one.
This phenomenon is also known as the EPR paradox, named after Albert Einstein, Boris Podolsky and Nathan Rosen, who first described it in 1935. What is remarkable about it is that it works even if the particles are far apart because they are quantum-mechanically ?entangled? and can feel each other at a distance. This is also what allows Alice to transmit her quantum state to Bob in quantum teleportation.
“For quantum steering, the particles have to be entangled with each other in a very particular fashion,” Fadel explains. “We were interested in understanding whether this could be used for making better measurements.” The measurement procedure he proposes consists of Alice’s performing a measurement on her particle and transmitting the result to Bob.
Thanks to quantum steering, Bob can then adjust his measurement apparatus such that the measurement error on his particle is smaller than it would have been without Alice’s information. In this way, Bob can measure, for instance, magnetic or electric fields acting on his particles with high precision.
Systematic study of steering-enhanced measurements
The study of Fadel and his colleagues now makes it possible to systematically study and demonstrate the usefulness of quantum steering for metrological applications. “The idea for this arose from an experiment we already did in 2018 in the laboratory of Professor Philipp Treutlein at the University of Basel,” says Fadel.
“In that experiment, we were able to measure quantum steering for the first time between two clouds containing hundreds of cold atoms each. After that, we asked ourselves whether it might be possible to do something useful with that.” In his work, Fadel has now created a solid mathematical basis for realizing real-life measurement applications that use quantum steering as a resource.
“In a few simple cases, we already knew that there was a connection between the EPR paradox and precision measurements,” Treutlein says. “But now we have a general theoretical framework, based on which we can also develop new strategies for quantum metrology.” Researchers are already working on demonstrating Fadel’s ideas experimentally. In the future, this could result in new quantum-enhanced measurement devices.
####
برای اطلاعات بیشتر، لطفا کلیک کنید اینجا کلیک نمایید
تماس با ما:
Reto Caluori
41-612-072-495
@UniBasel_en
Copyright © University of Basel
اگر نظری دارید بفرمایید تماس با ما ما.
مسئولیت صحت محتوا به عهده صادرکنندگان انتشارات خبری است، نه موج هفتم، شرکت یا نانوتکنولوژی اکنون.
لینک های مرتبط |
مطبوعات مرتبط |
فیزیک کوانتوم
محققان متوجه تبدیل فرکانس با کارایی بالا در تراشه فوتونیک یکپارچه شدهاند آوریل 23rd، 2021
روشن کردن فیلمهای پروسکایت: مواد کارآمد برای سلولهای خورشیدی آینده - مدل جدید برای تعیین کارایی کوانتومی فوتولومینسانس مارس 16th، 2021
اخبار و اطلاعات
یک پلتفرم با کاربری آسان، دروازه ای برای هوش مصنوعی در میکروسکوپ است آوریل 23rd، 2021
با دستگاه نوری جدید، مهندسان می توانند رنگ نور را به خوبی تنظیم کنند آوریل 23rd، 2021
مواد ژلاتین مانند مصنوعی کشش و استحکام زیر شکم خرچنگ را تقلید می کند: ساختار غشاء می تواند طرحی برای بافت های مصنوعی قوی ارائه کند. آوریل 23rd، 2021
فیزیک
آزمایشها در مورد وجود مایعات اسپین کوانتومی تردیدهایی ایجاد کردند آوریل 21st، 2021
ارتباط کوانتومی
محققان متوجه تولید کارآمد تلهپورت کوانتومی با ابعاد بالا شدهاند 14th، 2021
آینده های احتمالی
محققان متوجه تبدیل فرکانس با کارایی بالا در تراشه فوتونیک یکپارچه شدهاند آوریل 23rd، 2021
یک پلتفرم با کاربری آسان، دروازه ای برای هوش مصنوعی در میکروسکوپ است آوریل 23rd، 2021
مواد ژلاتین مانند مصنوعی کشش و استحکام زیر شکم خرچنگ را تقلید می کند: ساختار غشاء می تواند طرحی برای بافت های مصنوعی قوی ارائه کند. آوریل 23rd، 2021
اکتشافات
یک پلتفرم با کاربری آسان، دروازه ای برای هوش مصنوعی در میکروسکوپ است آوریل 23rd، 2021
با دستگاه نوری جدید، مهندسان می توانند رنگ نور را به خوبی تنظیم کنند آوریل 23rd، 2021
مواد ژلاتین مانند مصنوعی کشش و استحکام زیر شکم خرچنگ را تقلید می کند: ساختار غشاء می تواند طرحی برای بافت های مصنوعی قوی ارائه کند. آوریل 23rd، 2021
اطلاعیه ها
با دستگاه نوری جدید، مهندسان می توانند رنگ نور را به خوبی تنظیم کنند آوریل 23rd، 2021
مواد ژلاتین مانند مصنوعی کشش و استحکام زیر شکم خرچنگ را تقلید می کند: ساختار غشاء می تواند طرحی برای بافت های مصنوعی قوی ارائه کند. آوریل 23rd، 2021
مصاحبه ها / نقد کتاب / مقاله / گزارش / پادکست / مجلات / مقالات سفید / پوستر
محققان متوجه تبدیل فرکانس با کارایی بالا در تراشه فوتونیک یکپارچه شدهاند آوریل 23rd، 2021
یک پلتفرم با کاربری آسان، دروازه ای برای هوش مصنوعی در میکروسکوپ است آوریل 23rd، 2021
با دستگاه نوری جدید، مهندسان می توانند رنگ نور را به خوبی تنظیم کنند آوریل 23rd، 2021
مواد ژلاتین مانند مصنوعی کشش و استحکام زیر شکم خرچنگ را تقلید می کند: ساختار غشاء می تواند طرحی برای بافت های مصنوعی قوی ارائه کند. آوریل 23rd، 2021
نانو علم کوانتومی
روشن کردن فیلمهای پروسکایت: مواد کارآمد برای سلولهای خورشیدی آینده - مدل جدید برای تعیین کارایی کوانتومی فوتولومینسانس مارس 16th، 2021
دانشمندان کوچکترین کابل را که حاوی یک کلید چرخشی است ساخته اند مارس 12th، 2021
در حال توقف اتم ها: NIST خنک کننده لیزری ژانویه را مینیاتوری می کند ژانویه 21st، 2021
فیزیکدانان نظریه جدیدی را برای توضیح تشکیل مایعات کوانتومی یک بعدی ارائه می کنند 15th، 2021
- مزیت - فایده - سود - منفعت
- عاملان
- AI
- اعلام
- برنامه های کاربردی
- آوریل
- مقاله
- ساختن
- موارد
- CGI
- متخصصین
- ارتباط
- ارتباطات
- جزء
- محتوا
- تبدیل
- توسعه
- دستگاه ها
- DID
- فاصله
- برقی
- الکترونیک
- مورد تأیید
- محیطی
- EU
- تجربه
- فیس بوک
- روش
- زمینه
- فیلم
- پایان
- نام خانوادگی
- بار اول
- چارچوب
- فرانسه
- آینده
- سوالات عمومی
- GIF
- گوگل
- بزرگ
- بریتانیا
- زیاد
- چگونه
- HTTPS
- صدها نفر
- اندیشه
- تصویر
- شرکت
- اطلاعات
- IT
- لیزر
- سبک
- ساخت
- مارس
- مصالح
- اندازه
- میلیون
- مدل
- نظارت بر
- فناوری نانو
- خالص
- عصبی
- اخبار
- باز می شود
- دیگر
- ذره
- کارایی
- فیزیک
- سکو
- دقت
- پیش بینی
- پروژه
- پیشنهادات
- کوانتومی
- مکانیک کوانتومی
- فیزیک کوانتوم
- ق
- منتشر شده
- منابع
- نتایج
- جستجو
- اشتراک گذاری
- شاتر استوک
- ساده
- شبیه سازی
- خورشیدی
- چرخش
- شروع
- دولت
- ایالات
- مهاجرت تحصیلی
- سویس
- سیستم های
- پیشرفته
- آینده
- منظره
- زمان
- دانشگاه
- us
- صبر کنيد
- موج
- امواج
- چه شده است
- WHO
- مهاجرت کاری
- با این نسخهها کار
- یاهو