Bu madde, uygun değildir.Ağustos 2013) ( |
Fizikte kuantum mekaniğinde Elitzur–Vaidman bomba testi problemi ilk olarak ve tarafından 1993'te önerilen bir teorik deneydir. Gerçek bir deney Anton Zeilinger, Paul Kwiat, Harald Weinfurter, and Thomas Herzog From the University of Innsbruck, Austria and Mark A. Kasevich of Stanford University in 1994. tarafından yapılmış ve sonucu gösterilmiştir. ölçümün yapılıp yapılamadığının gösterilmesi için kullanılmıştır.
Problem
Bazıları sahte olan bir bomba koleksiyonu olduğunu düşünelim. Bu bombaların şu özellikleri olduğunu varsayalım. gerçek bombalara bir foton tetiklemesiyle çalışıyorlar ve foton bombaya girdikten sonra yutuluyor ve bomba patlıyor. Sahte bombaların foton sensörleri sorunlu ve foton bomba ile etkileşime girmeden geçip gidiyor. Yani, sahte bir bomba fotonun geldiğini algılamadığı için patlamıyor. Problem şu ki, kesinlikle sahte olmayan birkaç bomba bu koleksiyonun içinden nasıl ayırt edilebilir. Bir bomba ayıklayıcı yapılıp bunlar testten geçirilirse, foton içine girdiği anda bomba patlayacağından test etmek bütün sahte olmayan bombaların patlamasına neden olacaktır.
Çözüm
Bir çözüm gerçeklik-dışı bir gözlem yöntemi kullanan, kuantum mekaniğine dayalı bir ayıklayıcı kullanmaktır.
Her defasında tek bir foton gönderen bir ile işe başlanabilir. Bir foton yayımlandığından ve bu yarı-varaklı aynaya ulaştığında, fotonun aynadan geçme ve yansıma şansları eşittir. Bir yolun üzerine fotonun çarpacağı bir bomba konulur (B). Eğer bomba sahte değilse, foton yutulur ve bomba patlar. Eğer bomba sahteyse, foton bombanın içinden etkilenmeden geçer.
Eğer fotonun durumu kuantum belirsiliğe tahvil edilirse, bir etkileşim sırasında foton aynada yansır veya içinden geçer. Bu durumda foton kuantum süperposizyon durumuna geçer, ki bu durumda tüm olasılıklar birbirleriyle etkileşim halindedir. Süperpozisyon durumu bir 'gözlemci' (dedektör) ile etkileşim içine girilinceye kadar devam eder. Gözlemci dalga fonksiyonunu çökertir ve foton kuantum belirsizlik durumundan çıkar.
Adım Adım Açıklama
- Foton yayımlandıktan sonra 'olasılık dalgası' hem birinci yarı-varaklı aynadan geçecektir (alttaki yolu takip edecektir) hem de yansıyacaktır (yukarı giden yolu takik edecektir).
Eğer bomba sahteyse:
- Bomba fotonu yutmayacak ve dolayısıyla foton dalgası alt yolu izlemeye devam edecek (üst yola doğru gitmekte olan kendi dalgasıyla etkleşeceği) ile ikinci yarı-varaklı aynaya ulaşacaktır.
- Bu durumda sistem içinde bomba bulunmayan basit cihazı gibi davranacaktır, bu durumda etkileşim yatay olarak yolunda devam eder (D) dedektörüne ulaşır ancak bir patlama durumunda yukarı doğru bir engelleme gözlenir ve (C) dedektörü foton algılar.
- Bu yüzden, (D) dedektörü foton algılayacak, (C) dedektörü ise algılamayacaktır.
Eğer bomba gerçekse
- Foton gözlemciyi (bombayı) gördüğü anda dalga fonksiyonu çöker ve fot ya üst ya da alt yolda olmak zorunda kalır, ikisinde birden bulunamaz.
- Foton yatay yolda tespit edilirse
- Bomba gerçek olduğu için, foton yutulur ve bomba patlar.
- foton dikey yolda tespit edilirse
- Bu durumda bomba ile karşılaşmayacaktır, ikinci yar- varaklı aynada engellenmeyecektir.
- Üst yoldak giden foton bu durumda hem aynadan geçer(i) hem de yansıtılır (ii).
- Dedektör C v D'de gözlemcilerle karşılaşan fotonun dalga fonksiyonu yine çöker ve C ya da D dedektöründen sadece birinde tespit edilir,
Sonuç olarak C dedektöründe foton algılanırsa, B dedektörünün fonksiyoneldir (bombanın gerçektir).
Bu işlemle, çalışan bombaların %25'i patlatılmadan ayıklanabilir, geri kalan %50'si patlayacak, %25'i de belirsiz olarak kalacaktır. Geri kalan 'belirsiz' bombalara da bu süreç uygulanılmaya devam edilirse başlangıçtaki sağlam bombaların %33'ü patlatılmadan ayıklanabilir. Deneyler kısmında deney değiştirilerek gerçek bombaların %100'e yakınının tespit edileceği açıklanmıştır.
Çoklu Dünyalar Yaklaşımı
Bu fenomeni açıklamanın bir yöntemi Everett'in önerdiği çoklu dünyalar yorumudur. Bu yorumda kuantum fiziğine göre birkaç farklı sonuç doğurabilecek tüm olayların oluşabilecek tüm sonuçları birden gerçekleşir, karar verme anında evren bölünüp her bir bölüm farklı bir yoldan ilerleyerek hepsini oluşturur. Bu paralel evrenler bölünmeye neden olan (kuantum pozisyonunda olarak bölünmeye sebep olan) parçacık hariç birbirinden tamamen bağımsızdır ve her birinde (bölünmeye neden olan parçacık hariç) her şeyin birer kopyası bulunmaktadır.
Çoklu dünyalar yorumuna göre, Elitzur–Vaidman bomba deneyinde fotonların süperpozisyon durumu aynı fotonun farklı paralel evrenlerdeki kopyalarının birbiriyle etkileşimi fotonun farklı durumları olarak yorumlanır. Bundan dolayı, bir foton yarı geçirgen aynayla karşılaştığında, iki evren oluşur. Bir tanesinde foton aynadan geçer ve diğer evrende aynadan yansır. Bu iki evren aynada evrenleri birbirinden ayıran foton dışında tamamen birbirinden bağımsızdır. Bir evrende aynadan geçen foton hala diğer evrende aynadan yansıyan kendi kopyasıyla etkileşime girerek, deneydeki sonucun doğmasına neden olmaktadır.
Deneyler
1994 yılında, Anton Zeilinger, , ve eşlenik bir deney gerçekleştirerek, etkileşimsiz ölçümlerin gerçekte mümkün olduklarını göstermişlerdir.
1996 yılında, Kwait et al. seri polarizasyon cihazları kullanarak ışık çıktısı verimliliğini arttırarak foton değerini bire çok yakın bir değere yaklaştıracak yeni bir metot geliştirdi. Temel fikir foton yığınını çok sayıda çükük yığına bölmek ve bunların hepsini aynadan yansıttıktan sonra bunları tekrar birleştirmek üzerine kuruludur.
Bu deney felsefi açıdan şu "gekçeklikötesi" soruya cevap aradığı için önemlidir: "Bobma sensörünün içine bir foton girerse ne olur?" Cevap "bomba gerçektir, foton tespit edildiğinden bomba patlar" ya da "bomba sahtedir, foton bomba tarafından soruğurlmaadn geçip gider." Bilinen gerçeklikte gerçek bombaların hepsi patlamış olurlar. Ancak bu deneyle kuantum boyutta bu soruya tüm çalışan bombaları patlatmadan cevap verebiliyoruz. Bu deney deneysel bir düzenek yardımıyla bunun gibi sorulara "gerçeklikötesi" cevaplar verilebileceğini göstermektedir.
Kaynakça
- ^ Elitzur & Vaidman 1993
- ^ a b Experimental realization of "interaction-free" measurements 3 Mayıs 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., Paul Kwiat 1994
- ^ Can Schrodinger's Cat Collapse the Wavefunction? 16 Ekim 2007 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., Keith Bowden 1997
- ^ Keith Bowden (k.bowden@physics.bbk.ac.uk)
- ^ David Harrison
- ^ Tao of Interaction-Free Measurements 13 Aralık 2015 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., Paul Kwiat
Konuyla ilgili yayınlar
- P. G. Kwiat, H. Weinfurter, T. Herzog, A. Zeilinger, and M. A. Kasevich (1995). "Interaction-free Measurement". Phys. Rev. Lett. 74 (24). s. 4763. Bibcode:1995PhRvL..74.4763K. doi:10.1103/PhysRevLett.74.4763. (PMID) 10058593.
- Paul G. Kwiat (1994). "Experimental realization of "interaction-free" measurements" (PDF). 25 Ağustos 2014 tarihinde kaynağından (pdf) arşivlendi. Erişim tarihi: 7 Mayıs 2012.
- Paul G. Kwiat. "Tao of Interaction-Free Measurements". 22 Şubat 1999 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 8 Aralık 2007.
- Paul Kwiat. "Current Location of "Tao of Interaction-Free Measurements"". 13 Aralık 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 1 Nisan 2009.
- Keith Bowden (15 Mart 1997). "Can Schrodinger's Cat Collapse the Wavefunction?". 7 Ekim 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 8 Aralık 2007.
- David M. Harrison (17 Ağustos 2005). "Mach–Zehnder Interferometer". 21 Aralık 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 8 Aralık 2007.
- Elitzur A. C. and Vaidman L. (1993). Quantum mechanical interaction-free measurements. Found. Phys. 23, 987-97. arxiv:hep-th/9305002 23 Temmuz 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
- Penrose, R. (2004). The Road to Reality: A Complete Guide to the Laws of Physics. Jonathan Cape, London.
- G.S. Paraoanu (2006). "Interaction-free Measurement". Phys. Rev. Lett. 97 (18). s. 180406. arXiv:0804.0523 $2. Bibcode:2006PhRvL..97r0406P. doi:10.1103/PhysRevLett.97.180406. (PMID) 17155523.
- Watanabe H. and Inoue S. (2000). Experimental demonstration of two dimensional interaction free measurement. APPC 2000: Proceedings of the 8th Asia-Pacific Physics, pp 148–150. [1] 18 Ekim 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Bu madde Vikipedi bicem el kitabina uygun degildir Maddeyi Vikipedi standartlarina uygun bicimde duzenleyerek Vikipedi ye katkida bulunabilirsiniz Gerekli duzenleme yapilmadan bu sablon kaldirilmamalidir Agustos 2013 Fizikte kuantum mekaniginde Elitzur Vaidman bomba testi problemi ilk olarak ve tarafindan 1993 te onerilen bir teorik deneydir Gercek bir deney Anton Zeilinger Paul Kwiat Harald Weinfurter and Thomas Herzog From the University of Innsbruck Austria and Mark A Kasevich of Stanford University in 1994 tarafindan yapilmis ve sonucu gosterilmistir olcumun yapilip yapilamadiginin gosterilmesi icin kullanilmistir Bomba testi duzenegi A foton kaynagi B test edilecek bomba C D foton dedektolerini gostermektedir Aynalarin sol alt ve sag ust kisimlari yari varaklidir bir yuzeyi yari yansitma diger yuzeyi ise gecirme ozelligine sahiptir ProblemBazilari sahte olan bir bomba koleksiyonu oldugunu dusunelim Bu bombalarin su ozellikleri oldugunu varsayalim gercek bombalara bir foton tetiklemesiyle calisiyorlar ve foton bombaya girdikten sonra yutuluyor ve bomba patliyor Sahte bombalarin foton sensorleri sorunlu ve foton bomba ile etkilesime girmeden gecip gidiyor Yani sahte bir bomba fotonun geldigini algilamadigi icin patlamiyor Problem su ki kesinlikle sahte olmayan birkac bomba bu koleksiyonun icinden nasil ayirt edilebilir Bir bomba ayiklayici yapilip bunlar testten gecirilirse foton icine girdigi anda bomba patlayacagindan test etmek butun sahte olmayan bombalarin patlamasina neden olacaktir CozumBir cozum gerceklik disi bir gozlem yontemi kullanan kuantum mekanigine dayali bir ayiklayici kullanmaktir Her defasinda tek bir foton gonderen bir ile ise baslanabilir Bir foton yayimlandigindan ve bu yari varakli aynaya ulastiginda fotonun aynadan gecme ve yansima sanslari esittir Bir yolun uzerine fotonun carpacagi bir bomba konulur B Eger bomba sahte degilse foton yutulur ve bomba patlar Eger bomba sahteyse foton bombanin icinden etkilenmeden gecer Eger fotonun durumu kuantum belirsilige tahvil edilirse bir etkilesim sirasinda foton aynada yansir veya icinden gecer Bu durumda foton kuantum superposizyon durumuna gecer ki bu durumda tum olasiliklar birbirleriyle etkilesim halindedir Superpozisyon durumu bir gozlemci dedektor ile etkilesim icine girilinceye kadar devam eder Gozlemci dalga fonksiyonunu cokertir ve foton kuantum belirsizlik durumundan cikar Adim Adim Aciklama Foton yayimlandiktan sonra olasilik dalgasi hem birinci yari varakli aynadan gececektir alttaki yolu takip edecektir hem de yansiyacaktir yukari giden yolu takik edecektir Eger bomba sahteyse Bomba fotonu yutmayacak ve dolayisiyla foton dalgasi alt yolu izlemeye devam edecek ust yola dogru gitmekte olan kendi dalgasiyla etklesecegi ile ikinci yari varakli aynaya ulasacaktir Bu durumda sistem icinde bomba bulunmayan basit cihazi gibi davranacaktir bu durumda etkilesim yatay olarak yolunda devam eder D dedektorune ulasir ancak bir patlama durumunda yukari dogru bir engelleme gozlenir ve C dedektoru foton algilar Bu yuzden D dedektoru foton algilayacak C dedektoru ise algilamayacaktir Eger bomba gercekse Foton gozlemciyi bombayi gordugu anda dalga fonksiyonu coker ve fot ya ust ya da alt yolda olmak zorunda kalir ikisinde birden bulunamaz Foton yatay yolda tespit edilirse Bomba gercek oldugu icin foton yutulur ve bomba patlar foton dikey yolda tespit edilirse Bu durumda bomba ile karsilasmayacaktir ikinci yar varakli aynada engellenmeyecektir Ust yoldak giden foton bu durumda hem aynadan gecer i hem de yansitilir ii Dedektor C v D de gozlemcilerle karsilasan fotonun dalga fonksiyonu yine coker ve C ya da D dedektorunden sadece birinde tespit edilir Sonuc olarak C dedektorunde foton algilanirsa B dedektorunun fonksiyoneldir bombanin gercektir Bu islemle calisan bombalarin 25 i patlatilmadan ayiklanabilir geri kalan 50 si patlayacak 25 i de belirsiz olarak kalacaktir Geri kalan belirsiz bombalara da bu surec uygulanilmaya devam edilirse baslangictaki saglam bombalarin 33 u patlatilmadan ayiklanabilir Deneyler kisminda deney degistirilerek gercek bombalarin 100 e yakininin tespit edilecegi aciklanmistir Coklu Dunyalar Yaklasimi Bu fenomeni aciklamanin bir yontemi Everett in onerdigi coklu dunyalar yorumudur Bu yorumda kuantum fizigine gore birkac farkli sonuc dogurabilecek tum olaylarin olusabilecek tum sonuclari birden gerceklesir karar verme aninda evren bolunup her bir bolum farkli bir yoldan ilerleyerek hepsini olusturur Bu paralel evrenler bolunmeye neden olan kuantum pozisyonunda olarak bolunmeye sebep olan parcacik haric birbirinden tamamen bagimsizdir ve her birinde bolunmeye neden olan parcacik haric her seyin birer kopyasi bulunmaktadir Coklu dunyalar yorumuna gore Elitzur Vaidman bomba deneyinde fotonlarin superpozisyon durumu ayni fotonun farkli paralel evrenlerdeki kopyalarinin birbiriyle etkilesimi fotonun farkli durumlari olarak yorumlanir Bundan dolayi bir foton yari gecirgen aynayla karsilastiginda iki evren olusur Bir tanesinde foton aynadan gecer ve diger evrende aynadan yansir Bu iki evren aynada evrenleri birbirinden ayiran foton disinda tamamen birbirinden bagimsizdir Bir evrende aynadan gecen foton hala diger evrende aynadan yansiyan kendi kopyasiyla etkilesime girerek deneydeki sonucun dogmasina neden olmaktadir Deneyler1994 yilinda Anton Zeilinger ve eslenik bir deney gerceklestirerek etkilesimsiz olcumlerin gercekte mumkun olduklarini gostermislerdir 1996 yilinda Kwait et al seri polarizasyon cihazlari kullanarak isik ciktisi verimliligini arttirarak foton degerini bire cok yakin bir degere yaklastiracak yeni bir metot gelistirdi Temel fikir foton yiginini cok sayida cukuk yigina bolmek ve bunlarin hepsini aynadan yansittiktan sonra bunlari tekrar birlestirmek uzerine kuruludur Bu deney felsefi acidan su gekceklikotesi soruya cevap aradigi icin onemlidir Bobma sensorunun icine bir foton girerse ne olur Cevap bomba gercektir foton tespit edildiginden bomba patlar ya da bomba sahtedir foton bomba tarafindan sorugurlmaadn gecip gider Bilinen gerceklikte gercek bombalarin hepsi patlamis olurlar Ancak bu deneyle kuantum boyutta bu soruya tum calisan bombalari patlatmadan cevap verebiliyoruz Bu deney deneysel bir duzenek yardimiyla bunun gibi sorulara gerceklikotesi cevaplar verilebilecegini gostermektedir Kaynakca Elitzur amp Vaidman 1993 a b Experimental realization of interaction free measurements 3 Mayis 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde arsivlendi Paul Kwiat 1994 Can Schrodinger s Cat Collapse the Wavefunction 16 Ekim 2007 tarihinde Wayback Machine sitesinde arsivlendi Keith Bowden 1997 Keith Bowden k bowden physics bbk ac uk David Harrison Tao of Interaction Free Measurements 13 Aralik 2015 tarihinde Wayback Machine sitesinde arsivlendi Paul KwiatKonuyla ilgili yayinlarP G Kwiat H Weinfurter T Herzog A Zeilinger and M A Kasevich 1995 Interaction free Measurement Phys Rev Lett 74 24 s 4763 Bibcode 1995PhRvL 74 4763K doi 10 1103 PhysRevLett 74 4763 PMID 10058593 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Paul G Kwiat 1994 Experimental realization of interaction free measurements PDF 25 Agustos 2014 tarihinde kaynagindan pdf arsivlendi Erisim tarihi 7 Mayis 2012 Paul G Kwiat Tao of Interaction Free Measurements 22 Subat 1999 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 8 Aralik 2007 Paul Kwiat Current Location of Tao of Interaction Free Measurements 13 Aralik 2015 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 1 Nisan 2009 Keith Bowden 15 Mart 1997 Can Schrodinger s Cat Collapse the Wavefunction 7 Ekim 2014 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 8 Aralik 2007 David M Harrison 17 Agustos 2005 Mach Zehnder Interferometer 21 Aralik 2014 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 8 Aralik 2007 Elitzur A C and Vaidman L 1993 Quantum mechanical interaction free measurements Found Phys 23 987 97 arxiv hep th 9305002 23 Temmuz 2014 tarihinde Wayback Machine sitesinde arsivlendi Penrose R 2004 The Road to Reality A Complete Guide to the Laws of Physics Jonathan Cape London G S Paraoanu 2006 Interaction free Measurement Phys Rev Lett 97 18 s 180406 arXiv 0804 0523 2 Bibcode 2006PhRvL 97r0406P doi 10 1103 PhysRevLett 97 180406 PMID 17155523 Watanabe H and Inoue S 2000 Experimental demonstration of two dimensional interaction free measurement APPC 2000 Proceedings of the 8th Asia Pacific Physics pp 148 150 1 18 Ekim 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde arsivlendi