1377606
Phép đo lượng tử yếu
https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=1377606
Title: Phép đo lượng tử yếu
Trong cơ học lượng tử, Phép đo lượng tử yếu là một trường hợp đặc biệt của mô hình chuẩn von Neumann cho phép đo lượng tử, trong đó hệ lượng tử cần đo tương tác hoặc liên kết yếu với máy đo. Một hệ quả quan trọng của quá trình này là "giá trị yếu" thể hiện trên máy đo. Trái ngược với các phép đo chuẩn của cơ học lượng tử, giá trị yếu có thể nằm ngoài vùng trị riêng khả dĩ của biến lượng tử mô tả cho phép đo và thậm chí nó có thể là một số phức. Đặc điểm này của giá trị yếu hoàn toàn không đối nghịch với các khái niệm cơ bản của cơ học lượng tử và là một ví dụ của nguyên lý bất định Heisenberg.
Khái niệm phép đo lượng tử yếu và giá trị yếu được đề xuất lần đầu bởi Y. Aharonov, D. Z. Albert và L. Vaidman (AAV) trong bài nghiên cứu với tiêu đề hấp dẫn "Làm thế nào để phép đo thành phần spin của một hạt spin-1/2 đạt giá trị 100". Các thí nghiệm cho phép đo lượng tử yếu được hiện thực hóa lần đầu vào năm 1990 và năm 1992. Mới đây, phép đo yếu đã được sử dụng để nghiên cứu nghịch lý Hardy.
Phép đo lượng tử yếu.
Một phép đo lượng tử yếu bao gồm 4 bước sau đây:
Trong các phép đo gián tiếp, sự tương tác yếu được thể hiện sự tương tác giữa hệ cần đo và hệ phụ trợ (tiếng Anh: ancilla), điển hình như trong thí nghiệm xác định độ phân cực của photon, trong đó độ phân cực của hệ phụ trợ được đo và sau đó được dùng để suy ra độ phân cực của hệ chính. Sự tương tác yếu trong thí nghiệm này được thể hiện qua sự tương tác giữa hệ cần đo và hệ phụ trợ khi đi qua cổng CNOT. Giả sử, tại thời điểm ban đầu, trạng thái của hệ chính được cho bởi formula_3, formula_4; trạng thái của hệ phụ là formula_5. Trạng thái ban đầu của toàn hệ sẽ là:
Khi đi qua cổng CNOT, nếu qubit điều khiển là formula_7 thì qubit mục tiêu được giữ nguyên; nếu qubit điều khiển là formula_8 thì qubit mục tiêu bị biến đổi formula_9 và ngược lại. Khi đó trạng thái của toàn hệ sau cổng CNOT sẽ là: