สำหรับฟิสิกส์เชิงทฤษฎีในเมืองวอเตอร์ลู รัฐออนแทรีโอ มันมาพร้อมกับกาแฟฟรี กระดานดำที่โหลดสมการไว้ล่วงหน้า และการเข้าถึงนักฟิสิกส์ชั้นนำของโลกบางคน เช้านี้ฉันได้พูดคุยกับ ซึ่งถ้าฉันจำไม่ผิดคือคณาจารย์ของ PI คนแรกที่ทำงานเกี่ยวกับข้อมูลควอนตัมหลังจากเข้าร่วมในปี 2545 ความสามารถพิเศษของเขาคือการแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัม และเราได้พูดคุยที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับทิศทาง
ที่การคำนวณ
ด้วยควอนตัมสามารถทำได้ ไปในอนาคต แดเนียลยังบอกฉันเกี่ยวกับแนวคิดที่เขาและเพื่อนร่วมงานมีเพื่อใช้ควอนตัมรีพีทเตอร์เพื่อเพิ่มการแยกระหว่างกล้องโทรทรรศน์เชิงแสงที่เชื่อมต่อกันเพื่อทำอินเตอร์เฟอโรเมทรีเชิงแสง ปัจจุบัน กล้องโทรทรรศน์สามารถแยกออกได้ไกลถึง 300 เมตร
และเพื่อนร่วมงานเชื่อว่าสิ่งนี้สามารถขยายได้ถึงหลายสิบหรือหลายร้อยกิโลเมตรโดยใช้เทคโนโลยีข้อมูลควอนตัม เทคโนโลยีดังกล่าวยังช่วยชดเชยความผันผวนเล็กน้อย (แต่ก่อกวนอย่างมาก) ในความยาวของไฟเบอร์ที่ใช้เชื่อมต่อกล้องโทรทรรศน์ สิ่งนี้จะเกี่ยวข้องกับการยิงโฟตอนที่พันกันเป็นคู่
จาก PI ซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านลำดับโทโพโลยีเชิงควอนตัม เขาอธิบายถึงบทบาทที่ดูเหมือนว่าความพัวพันมีบทบาทในการเปลี่ยนผ่านระหว่างช่วงต่างๆ ของสสาร วิธีคิดที่ค่อนข้างใหม่นี้ช่วยเสริมมุมมองดั้งเดิมของการเปลี่ยนเฟสซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในสมมาตร และอาจช่วยไขความลึกลับ
ที่สำคัญ เช่น กลไกที่รับผิดชอบต่อตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูง เหวินรู้สึกตื่นเต้นเป็นพิเศษเกี่ยวกับคุณสมบัติของอนุภาคที่ไม่สามารถอธิบายได้ เช่น ทำไมอิเล็กตรอนถึงมีสปิน -1/2 เป็นต้น สามารถ
อธิบายได้ในแง่ของการพัวพัน เท่าที่ฉันเข้าใจ แนวคิดก็คือสุญญากาศคือชุดของควอนตัมบิตที่พันกัน
ยุ่งเหยิง ซึ่งอิเล็กตรอนจะโผล่ออกมาเช่นเดียวกับที่อนุภาคควอซิพลาร์ออกมาจากระบบของแข็งกล่าวว่าความท้าทายหลักที่นักฟิสิกส์ต้องเผชิญคือการพัฒนากรอบแนวคิดเพื่อทำความเข้าใจระบบที่มีความยุ่งเหยิงสูงเหล่านี้ “เราต้องการคณิตศาสตร์ใหม่” เขาบอกฉัน “และเมื่อคุณต้องการคณิตศาสตร์ใหม่
มันเป็นสัญญาณ
ของแคนาดา สิ่งที่เป็นเอกลักษณ์ของสถานที่นี้ ตามที่ และคนอื่นๆ ที่ฉันเคยพูดคุยด้วยใน กล่าวคือสถานที่แห่งนี้ได้รวบรวมกลุ่มนักวิจัยที่หลากหลาย (นักฟิสิกส์ นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ นักคณิตศาสตร์ วิศวกร ฯลฯ) เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีข้อมูลควอนตัมในที่เดียว
Makarov เป็นผู้เชี่ยวชาญใน “การแฮ็กควอนตัม” และเขาและเพื่อนร่วมงานกำลังทำงานอย่างหนักเพื่อเอาชนะระบบการเข้ารหัสด้วยควอนตัม แม้ว่าการเข้ารหัสแบบควอนตัมจะไม่ปลอดภัยในทางทฤษฎี แต่อุปกรณ์ที่ใช้ในระบบจริง เช่น ตัวตรวจจับโฟตอนเดี่ยวนั้นไม่สมบูรณ์แบบ มาคารอฟและคนอื่นๆ
ได้แสดงให้เห็นแล้วว่าระบบสามารถถูกแฮ็กได้ ขณะนี้ปัญหาเหล่านั้นได้รับการแก้ไขแล้วในระบบการเข้ารหัสเชิงควอนตัมเชิงพาณิชย์ ดังนั้นทีม IQC จึงพยายามเอาชนะระบบใหม่ที่ได้รับการปรับปรุงฉันเกรงว่าจะบอกคุณไม่ได้ว่าเขากำลังทำอะไรอยู่ เมื่อเขาพบช่องโหว่ในระบบการเข้ารหัสด้วยควอนตัม
ก่อนอื่นเขาจะบอกผู้ผลิตและให้เวลาพวกเขาแก้ไขปัญหาก่อนที่จะเผยแพร่ คุณสามารถดู Makarov และการทดลองล่าสุดของเขาในรูปภาพด้านบน นอกจากนักวิทยาการเข้ารหัสลับอย่างอลิซและบ็อบแล้ว เราก็มีแมวของชเรอดิงเงอร์ร่วมด้วย หรืออาจจะเป็นแมวเชสเชียร์
เป็นชุดของส่วนของเหลวที่เรืองแสงวาบ และอนุภาคจะถูกติดตามขณะที่พวกมันเคลื่อนที่จากส่วนหนึ่งไปยังอีกส่วนหนึ่ง จากการศึกษารอยทางเหล่านี้ นักฟิสิกส์ควรจะสามารถแยกแยะระหว่างการตรวจจับนิวตริโนที่หายากมากกับเสียงรบกวนพื้นหลังที่พบได้ทั่วไปจากรังสีคอสมิก
ภาพด้านบนแสดงการโปรยอนุภาคพลังมหาศาลที่สร้างโดยมิวออน ซึ่งตัวมันเองถูกสร้างขึ้นโดยรังสีคอสมิก แม้ว่าสิ่งนี้จะเป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ของ NOvA ต้องการแยกแยะเมื่อพวกเขากำลังมองหานิวตริโน แต่เหตุการณ์ดังกล่าวก็มีประโยชน์อย่างมากในการสอบเทียบเครื่องตรวจจับ
“ทุกคนชอบรังสีคอสมิกด้วยเหตุผลนี้” อธิบาย “พวกมันเรียบง่ายและมากมาย และเป็นเครื่องมือที่สมบูรณ์แบบสำหรับการปรับแต่งเครื่องตรวจจับใหม่” เมื่อการทดลองดำเนินไป นิวตริโนจะถูกสร้างขึ้นที่ โดยการชนโปรตอนเข้าไปในเป้าหมายเพื่อผลิต ซึ่งจะสลายตัวเป็นนิวตริโน สิ่งเหล่านี้จะถูกส่งผ่านก่อน
ซึ่งเป็นเวอร์ชัน
ที่เล็กกว่าสิ่งนี้จะช่วยให้นักฟิสิกส์สามารถระบุลักษณะของลำแสงนิวตริโนได้ก่อนที่มันจะออกเดินทางเป็นระยะทาง 810 กม. ผ่านหินแข็ง ระหว่างทางไป มิวออนนิวตริโนบางส่วนจะเปลี่ยน (หรือแกว่ง) เป็นนิวตริโนอิเล็กตรอน ด้วยการวัดอัตราที่การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้น และอัตราการสั่น
ของแอนตินิวตริโนที่สอดคล้องกัน นักฟิสิกส์หวังว่าจะได้รับข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับคำถามที่ยังไม่มีคำตอบที่สำคัญในฟิสิกส์ ซึ่งรวมถึงมวลที่แม่นยำของนิวตริโนสามประเภทที่แตกต่างกัน และเหตุใดในเอกภพจึงมีสสารมากกว่าปฏิสสารจะมีเพิ่มเติมจาก เนื่องจากทัวร์ของฉันจะดำเนินต่อไปในวันพรุ่งนี้ว่า
ในรายงานวิดีโอพิเศษนี้ ยังถาม Wells ว่ามีการแข่งขันระหว่างสองความร่วมมือที่เกี่ยวข้องกับ ATLAS และ CMS หรือไม่ โดยรางวัลที่จะตามมาก็คือการค้นพบของ Higgs “แน่นอนว่ามีการแข่งขันที่เป็นมิตร เพื่อให้แน่ใจว่าเราอยู่ในอันดับต้น ๆ [ที่] เรากำลังรวบรวมข้อมูลอย่างมีประสิทธิภาพ
เรากำลังมองหาฟิสิกส์ใหม่ประเภทต่างๆ ที่เป็นไปได้ทั้งหมด” เธอกล่าว . โทเนลลีเชื่อว่าการแบ่งส่วนภายในนี้จะมีบทบาทสำคัญในการค้นหาฮิกส์และทำให้การค้นพบเป็นที่ยอมรับของโลกภายนอก “หากคนใดคนหนึ่งสามารถบอกใบ้แรกได้ อีกคนก็จะสามารถยืนยันหรือหักล้างได้ เทคโนโลยีทั้งสองนี้เป็นอิสระจากกันโดยสิ้นเชิง ดังนั้นจึงเป็นเรื่องที่ดีมากที่จะมีการแข่งขันภายในแบบนี้”
Credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
