Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Wat is kwantumknijpen?

In de kwantummechanica verwijst knijpen naar het proces van het verminderen van de onzekerheid van een van de twee canoniek geconjugeerde variabelen, zoals positie en momentum of tijd en energie. Dit kan worden bereikt terwijl tegelijkertijd de onzekerheid van de andere variabele wordt vergroot. Dit is in tegenstelling tot het onzekerheidsprincipe, dat stelt dat het product van de onzekerheden van twee canoniek geconjugeerde variabelen niet kleiner kan zijn dan een bepaalde waarde.

Kwantumknijpen is een fundamentele eigenschap van de kwantummechanica en is in verschillende experimenten aangetoond. Een van de meest gebruikelijke methoden om kwantumsqueezing te bereiken is het gebruik van een parametrische versterker, een soort niet-lineair optisch apparaat. Parametrische versterkers werken door energie van de ene modus van een elektromagnetisch veld naar een andere modus om te zetten, terwijl het totale aantal fotonen behouden blijft. Door zorgvuldig de parameters van de parametrische versterker te kiezen, is het mogelijk om in een van de modi te knijpen.

Kwantumknijpen is gebruikt in een verscheidenheid aan toepassingen, waaronder kwantummetrologie, kwantumbeeldvorming en kwantumcomputers. In de kwantummetrologie kan knijpen worden gebruikt om de gevoeligheid van metingen te verbeteren. Bij kwantumbeeldvorming kan knijpen worden gebruikt om de resolutie van afbeeldingen te verbeteren. Bij quantum computing kan knijpen worden gebruikt om het aantal bewerkingen dat nodig is om bepaalde taken uit te voeren, te verminderen.

Kwantumknijpen is een krachtig hulpmiddel dat het potentieel heeft om een ​​revolutie teweeg te brengen op een groot aantal terreinen. Naarmate ons begrip van de kwantummechanica blijft verbeteren, kunnen we in de toekomst nog meer toepassingen voor kwantumknijpen verwachten.