Quantum nondemolition measurement
ક્વોન્ટમ નોનડેમોલિશન (ક્યુ. એન. ડી.) માપન એ ક્વોન્ટમ પ્રણાલીનું એક વિશેષ પ્રકારનું માપન છે જેમાં માપેલા અવલોકનક્ષમની અનિશ્ચિતતા પ્રણાલીના અનુગામી સામાન્ય ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન તેના માપેલા મૂલ્યથી વધતી નથી. આ માટે જરૂરી છે કે માપન પ્રક્રિયા માપેલી પ્રણાલીની ભૌતિક અખંડિતતાને જાળવી રાખે અને વધુમાં માપેલા અવલોકનક્ષમ અને પ્રણાલીના સ્વ-હેમિલ્ટોનિયન વચ્ચેના સંબંધ પર જરૂરિયાતો મૂકે. એક અર્થમાં, ક્યુએનડી માપન એ ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સમાં "સૌથી શાસ્ત્રીય" અને ઓછામાં ઓછું અવ્યવસ્થિત પ્રકારનું માપન છે. એક કણને શોધવા અને તેની સ્થિતિને માપવા માટે સક્ષમ મોટાભાગના ઉપકરણો માપન પ્રક્રિયામાં કણની સ્થિતિમાં મજબૂત ફેરફાર કરે છે, દા. ત. સ્ક્રીન પર પ્રહાર કરતી વખતે ફોટોન નાશ પામે છે. ઓછા નાટકીય રીતે, માપ અણધારી રીતે કણને ખલેલ પહોંચાડી શકે છે; બીજું માપ, પ્રથમ પછી ભલે ગમે તેટલી ઝડપથી હોય, તે પછી તે જ સ્થાને કણ શોધવાની બાંયધરી આપવામાં આવતી નથી. આદર્શ, "પ્રથમ પ્રકારના" પ્રક્ષેપાત્મક માપન માટે પણ જેમાં કણ માપન પછી તરત જ માપેલા આઈગનસ્ટેટમાં હોય છે, તે પછીના કણની મુક્ત ઉત્ક્રાંતિ ઝડપથી વધવાની સ્થિતિમાં અનિશ્ચિતતાનું કારણ બનશે. તેનાથી વિપરીત, મુક્ત કણનું વેગ (સ્થિતિને બદલે) માપ ક્યુ. એન. ડી. હોઈ શકે છે કારણ કે વેગનું વિતરણ કણના સ્વ-હેમિલ્ટોનિયન પી2/2એમ દ્વારા સાચવવામાં આવે છે. કારણ કે મુક્ત કણોના હેમિલ્ટોનિયન મોમેન્ટમ ઓપરેટર સાથે મુસાફરી કરે છે, મોમેન્ટમ આઈગનસ્ટેટ પણ એક ઊર્જા આઈગનસ્ટેટ છે, તેથી એકવાર મોમેન્ટમ માપવામાં આવે તો મુક્ત ઉત્ક્રાંતિને કારણે તેની અનિશ્ચિતતા વધતી નથી. નોંધ લો કે "નોનડેમોલિશન" શબ્દનો અર્થ એ નથી કે તરંગ કાર્ય તૂટી પડવામાં નિષ્ફળ જાય છે. ક્યુએનડી માપન પ્રાયોગિક રીતે હાથ ધરવા અત્યંત મુશ્કેલ છે. ક્યુએનડી માપનની મોટાભાગની તપાસ ગુરુત્વાકર્ષણીય તરંગોની પ્રાયોગિક શોધમાં પ્રમાણભૂત ક્વોન્ટમ મર્યાદાને ટાળવાની ઇચ્છાથી પ્રેરિત હતી. બ્રેગિન્સ્કી, ગુફાઓ, ડ્રેવર, હોલેનહોર્ટ્સ, ખલીલી, સેન્ડબર્ગ, થોર્ન, ઉનરુહ, વોરોન્તસોવ અને ઝિમરમેન દ્વારા ઘણા સૈદ્ધાંતિક કાર્યોને અનુસરીને બ્રેગિન્સ્કી, વોરોન્તસોવ અને થોર્ન દ્વારા ક્યુએનડી માપનનો સામાન્ય સિદ્ધાંત રજૂ કરવામાં આવ્યો હતો. તકનીકી વ્યાખ્યા સ્વ-હેમિલ્ટોનિયન સાથેની કેટલીક પ્રણાલી માટે અવલોકનક્ષમ હોઈએ. સિસ્ટમને એક ઉપકરણ દ્વારા માપવામાં આવે છે જે માત્ર ટૂંકી ક્ષણો માટે હેમિલ્ટોનિયન ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા જોડાયેલી હોય છે. નહિંતર, તે અનુસાર મુક્તપણે વિકસિત થાય છે. એક ચોક્કસ માપ તે છે જે વૈશ્વિક સ્થિતિને અને અંદાજિત સ્વરૂપમાં લાવે છે જ્યાં માપનના સંભવિત પરિણામોને અનુરૂપ આઈગનવેક્ટર્સ છે, અને તે ઉપકરણની અનુરૂપ સ્થિતિઓ છે જે તેમને રેકોર્ડ કરે છે. સમય-નિર્ભરતાને હેઇસેનબર્ગ ચિત્ર અવલોકનક્ષમ સૂચવવા દોઃ માપનો ક્રમ ક્યુ. એન. ડી. માપ હોવાનું કહેવાય છે જો અને માત્ર જો કોઈ માટે અને જ્યારે માપ કરવામાં આવે. જો આ ગુણધર્મ અને ની કોઈપણ પસંદગી માટે હોય, તો તેને સતત ક્યુએનડી ચલ કહેવામાં આવે છે. જો આ માત્ર અમુક અલગ સમય માટે જ હોય, તો તેને સ્ટ્રોબોસ્કોપિક ક્યુએનડી ચલ કહેવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, મુક્ત કણોના કિસ્સામાં, ઊર્જા અને વેગ સંરક્ષિત હોય છે અને ખરેખર સતત ક્યુએનડી અવલોકનક્ષમ હોય છે, પરંતુ સ્થિતિ નથી. બીજી બાજુ, હાર્મોનિક ઓસિલેટર માટે સ્થિતિ અને વેગ સમય પરિવર્તન સંબંધોમાં સામયિક સંતોષ આપે છે જે સૂચવે છે કે x અને p સતત ક્યુએનડી અવલોકનક્ષમ નથી. જો કે, જો કોઈ વ્યક્તિ અર્ધ-સમયગાળા (τ = kπ/ω) ની અભિન્ન સંખ્યાઓ દ્વારા વિભાજિત સમયે માપ કરે છે, તો કોમ્યુટેટર અદૃશ્ય થઈ જાય છે. આનો અર્થ એ છે કે x અને p સ્ટ્રોબોસ્કોપિક ક્યુએનડી અવલોકનક્ષમ છે. ચર્ચા એક અવલોકનક્ષમ જે મુક્ત ઉત્ક્રાંતિ હેઠળ સંરક્ષિત છે, તે આપમેળે ક્યુએનડી ચલ છે. આદર્શ પ્રોજેક્ટિવ માપનો ક્રમ આપમેળે ક્યુએનડી માપ હશે. અણુ પ્રણાલીઓ પર ક્યુ. એન. ડી. માપનને અમલમાં મૂકવા માટે, માપન શક્તિ (દર) માપન પ્રતિક્રિયાને કારણે અણુ ક્ષય સાથે સ્પર્ધા કરી રહી છે. લોકો સામાન્ય રીતે માપન શક્તિ અને ઓપ્ટિકલ ક્ષય વચ્ચેના સંબંધિત ગુણોત્તરને દર્શાવવા માટે ઓપ્ટિકલ ડેપ્થ અથવા સહકારીતાનો ઉપયોગ કરે છે. ક્વોન્ટમ ઈન્ટરફેસ તરીકે નેનોફોટોનિક વેવગાઇડનો ઉપયોગ કરીને, પ્રમાણમાં નબળા ક્ષેત્ર સાથે અણુ-પ્રકાશ જોડાણને વધારવું ખરેખર શક્ય છે, અને તેથી ક્વોન્ટમ પ્રણાલીમાં થોડો વિક્ષેપ સાથે વિસ્તૃત ચોક્કસ ક્વોન્ટમ માપન. ટીકા એવી દલીલ કરવામાં આવી છે કે ક્યુ. એન. ડી. શબ્દનો ઉપયોગ મજબૂત ક્વોન્ટમ માપનની સામાન્ય ધારણામાં કંઈપણ ઉમેરતો નથી અને તે ઉપરાંત ક્વોન્ટમ પ્રણાલીમાં ધ્વંસ શબ્દના બે અલગ-અલગ અર્થોને કારણે મૂંઝવણમાં મૂકાઈ શકે છે (ક્વોન્ટમ સ્થિતિ ગુમાવવી વિરુદ્ધ કણ ગુમાવવો). સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ ભૌતિકશાસ્ત્ર વિશ્વ લેખ ક્વોન્ટમ માહિતીને નાશ કર્યા વિના માપવી તેને નાશ કર્યા વિના ફોટોનની ગણતરી ક્વોન્ટમ માપન