क्वांटम सुपरपोझिशन

क्वांटम भौतिकशास्त्र

La क्वांटम सुपरपोझिशन ही एक संकल्पना आहे जी अधिकाधिक ऐकली जात आहे. निसर्गाचा हा गुणधर्म क्वांटम कॉम्प्युटर, क्वांटम टेलिपोर्टेशन आणि क्वांटम इंटरनेटच्या बीजांमध्ये वापरला जात आहे. तथापि, असे बरेच लोक आहेत ज्यांना क्वांटम सुपरपोझिशन बद्दल चांगले माहित नाही आणि ते त्यांना चिनी वाटते.

या लेखात आम्ही तुम्हाला क्वांटम सुपरपोझिशन म्हणजे काय, त्याची वैशिष्ट्ये आणि महत्त्व सांगणार आहोत.

क्वांटम सुपरपोझिशन म्हणजे काय

क्वांटम डिस्टिलेशन

क्वांटम सुपरपोझिशन हे क्वांटम मेकॅनिक्सचे मूलभूत तत्त्व आहे हे इलेक्ट्रॉनसारख्या भौतिक प्रणालीचे एकाचवेळी अस्तित्व त्याच्या सर्व संभाव्य सैद्धांतिक स्थितींमध्ये व्यक्त करते. निरीक्षण केल्यावर, ते यापैकी एका कॉन्फिगरेशनमध्ये "संकुचित" होऊ शकते. हे "फ्रीझ" यादृच्छिक आहे परंतु संभाव्यतेच्या नियमांवर आधारित आहे.

क्वांटम सुपरपोझिशन समजून घेण्याचा एक मार्ग, किमान सोप्या पद्धतीने, असा विचार करणे आहे की कण एकाच वेळी दोन उत्तेजित अवस्थेत असू शकतो, परंतु एकदा निरीक्षण केल्यावर त्यापैकी फक्त एकच प्रकट होतो. अशा प्रकारे, क्वांटम संगणनामध्ये सुपरपोझिशनचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. एक "qubit" किंवा qubit 0 आणि 1 दोन्ही मूल्ये घेऊ शकतात; थोडा विपरीत, थोडा 0 किंवा 1 असणे आवश्यक आहे.

क्वांटम सुपरपोझिशनची ही स्थिती फ्रेंच ड्यूक लुई डी ब्रॉग्लीच्या सैद्धांतिक प्रस्तावाचा परिणाम आहे, ज्याने 1924 मध्ये प्रस्तावित केले होते की इलेक्ट्रॉन हे कण नसून लहरी आहेत. म्हणजेच, इलेक्ट्रॉन हे शास्त्रीय परस्परक्रियांसह (जसे की बिलियर्ड बॉल्समधील टक्कर) पदार्थाचे "बॉल्स" नसून अंतराळातून प्रवास करणाऱ्या लाटा आहेत. हे खरं आहे.

इलेक्ट्रॉनचे क्वांटम सुपरपोझिशन

क्वांटम सुपरपोझिशन

जर आपण इलेक्ट्रॉनची "बॉल" म्हणून कल्पना केली, तर एक आणि दुसर्‍याची बेरीज आपल्याला पदार्थ कसे वागतात याची चुकीची कल्पना देते कारण आपण कल्पना करतो की ते बॉलसारखे स्टॅक केलेले आहेत. काही वर आहेत, काही खाली आहेत आणि काही बाजूंना आहेत. तथापि, पदार्थ क्वांटम स्तरावर असे कार्य करत नाही, केवळ मॅक्रोस्कोपिक स्तरावर. ते आमचे आहे.

क्वांटम सुपरपोझिशनची घटना तेव्हापासून समजणे सोपे आहे पदार्थ लाटांसारखे वागतात असे दृश्य. पदार्थाच्या विपरीत, लाटा ओव्हरलॅप होऊ शकतात. क्वांटम स्तरावर, पदार्थ लाटांसारखे वागतात आणि काहीतरी मनोरंजक घडते: पदार्थ एकमेकांना "जोड" करू शकतात.

निसर्गात एक मनोरंजक साधर्म्य दिसून येते. खालील प्रतिमा पाण्याच्या पृष्ठभागावर पाण्याच्या थेंबांनी सोडलेल्या तरंग दाखवते. ही एक गोलाकार लहर आहे जी पृष्ठभागावर पसरते. ज्याने कधीही तलावात दगड टाकला असेल त्याला हे कळेल. तत्वतः, प्रत्येक लहर स्वतंत्र आहे.

तथापि, जेव्हा जेव्हा दोन लाटा एकत्र येतात तेव्हा वेव्ह सुपरपोझिशन येते. म्हणजेच, त्यांची परिमाणे जोडा किंवा वजा करा. जेव्हा दोन कडा एकमेकांना मिळतात तेव्हा पाणी खूप वर येते. जिथे दोन खोऱ्या आहेत, तिथे उदासीनता दिसते. शिखरे दऱ्यांशी जुळल्यास, लाटांची बेरीज रद्द होईल.

लाटा आणि क्वांटम सुपरपोझिशन

अणूंचे क्वांटम सुपरपोजिशन

जर इलेक्ट्रॉन्स स्पेसमधून फिरणाऱ्या लाटा असतील तर त्यांच्या लाटा पाण्यात दिसत असलेल्या गोष्टी करू शकतात. इंद्रियगोचर अधिक क्लिष्ट आहे, परंतु ती सोपी करण्याचा एक मार्ग येथे आहे. परंतु अनेकांना चिंता करणारा प्रश्न असा आहे की: इलेक्ट्रॉन कुठे आहेत?

क्वांटम मेकॅनिक्सच्या नियमांनुसार, कणांचे निरीक्षण होईपर्यंत क्वांटम सुपरपोझिशन येऊ शकते. मग वेव्ह फंक्शन (एखाद्या कणाची एक किंवा दुसरी अवस्था असण्याच्या संभाव्यतेचे वर्णन करणारे, ज्याप्रमाणे आपण कणांच्या प्रणालीचे प्रतिनिधित्व करतो) कोसळते किंवा अधिक विशिष्ट वेव्ह फंक्शन म्हणून परिभाषित केले जाते.

पूर्णपणे बरोबर नसताना, खालील साधर्म्य वापरले जाऊ शकते. हेलियम फुगा एका अंधाऱ्या खोलीत तरंगतो. पहिला, फुगा नेमका कुठे आहे हे कळणे अशक्य आहे कारण फुग्याला एका बाजूने दुसर्‍या बाजूने हलवणारे अतिशय गुंतागुंतीचे हवेचे प्रवाह असतात. फुगा एका ठिकाणी किंवा दुसर्या ठिकाणी स्थित असल्याची संभाव्यता निश्चित करणे शक्य आहे. हे त्याचे वेव्ह फंक्शन आहे.

आता कुठे आहे हे कसे कळणार? वेव्हफंक्शन "कोलॅप्स" कसे बनवायचे? डार्ट्स फेकण्याचा एक प्रयोग केला जाऊ शकतो. जर फुगा नसलेल्या ठिकाणी डार्ट गेला तर आम्हाला कोणताही आवाज ऐकू येत नाही. तथापि, जर डार्ट बलूनमधून गेला तर आम्हाला स्फोट ऐकू येतो. निष्कर्ष आहे: डार्ट त्याच्यावर आदळला की नाही याची पर्वा न करता बलून त्याची स्थिती निश्चित करेल. म्हणजेच, ते भौतिक अर्थाने "संकुचित" होईल आणि ते कुठे आहे ते प्रकट करेल.

परिपूर्ण साधर्म्य नसले तरी, फुग्याचे उदाहरण हे समजण्यास मदत करते की इलेक्ट्रॉन एकाच वेळी एका विशिष्ट प्रदेशात कसे वितरित केले जाऊ शकतात आणि आपण ते कसे पाहता तेव्हाच आपण ते काय आहे हे सांगू शकता.

आज उपयुक्तता

जर ही मालमत्ता इतकी मनोरंजक असेल, तर ते क्वांटम संगणक तयार करण्यासाठी वापरले जाऊ शकते. 2016 मध्ये, संशोधकांच्या टीमने माहितीचे दीर्घ-अंतराचे प्रसारण सक्षम करण्यासाठी सुपरपोझिशन स्टेटससह पदार्थाच्या क्वांटम गुणधर्मांचा फायदा घेतला.

2017 मध्ये, दुसर्‍या टीमने दोन जोडलेल्या नोड्समधील क्वांटम स्थिती यशस्वीरित्या टेलिपोर्ट केली. 2022 मध्ये, संशोधकांच्या गटाने दोन डिस्कनेक्ट नोड्समधील क्वांटम स्थिती टेलिपोर्ट करण्यात व्यवस्थापित केले कारण अॅलिस, बॉब आणि चार्लीचे नोड्स एकामागून एक जोडलेले होते. या प्रयोगांद्वारे, अधिक विश्वासार्ह इंटरनेट तयार करणे शक्य आहे

सध्या, शास्त्रीय संगणकांद्वारे हाताळणे खूप कठीण किंवा अगदी अशक्य असलेल्या समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी या गुणधर्माचा फायदा घेण्याचे मार्ग वैज्ञानिक शोधत आहेत. क्वांटम कॉम्प्युटरमध्ये, शास्त्रीय बिट्स (0 किंवा 1) क्यूबिट्सने बदलले जातात, जे ते ओव्हरलॅपमध्ये असू शकतात, याचा अर्थ ते एकाच वेळी 0 आणि 1 चे प्रतिनिधित्व करू शकतात. हे क्वांटम कॉम्प्युटरला एकाच वेळी अनेक उपाय शोधण्याची परवानगी देते, परिणामी क्रिप्टोग्राफी, मटेरियल सिम्युलेशन आणि ऑप्टिमायझेशन यासारख्या क्षेत्रातील जटिल समस्या सोडवण्याची प्रचंड क्षमता आहे.

आणखी एक मनोरंजक अनुप्रयोग म्हणजे सुरक्षित क्वांटम कम्युनिकेशन. क्वांटम सुपरपोझिशनच्या गुणधर्मामुळे, प्रसारित माहितीमध्ये व्यत्यय आणण्याचा कोणताही प्रयत्न त्वरित शोधला जातो, ज्यामुळे अक्षरशः अभेद्य संप्रेषण प्रणाली होऊ शकते आणि माहितीची गोपनीयता सुनिश्चित केली जाऊ शकते.

मला आशा आहे की या माहितीद्वारे तुम्ही क्वांटम सुपरपोझिशन, त्याची वैशिष्ट्ये आणि उपयुक्तता याबद्दल अधिक जाणून घेऊ शकता.


आपली टिप्पणी द्या

आपला ई-मेल पत्ता प्रकाशित केला जाणार नाही. आवश्यक फील्ड चिन्हांकित केले आहेत *

*

*

  1. डेटा जबाबदार: मिगुएल Áन्गल गॅटन
  2. डेटाचा उद्देशः नियंत्रण स्पॅम, टिप्पणी व्यवस्थापन.
  3. कायदे: आपली संमती
  4. डेटा संप्रेषण: कायदेशीर बंधन वगळता डेटा तृतीय पक्षास कळविला जाणार नाही.
  5. डेटा संग्रहण: ओकेन्टस नेटवर्क (EU) द्वारा होस्ट केलेला डेटाबेस
  6. अधिकारः कोणत्याही वेळी आपण आपली माहिती मर्यादित, पुनर्प्राप्त आणि हटवू शकता.