A kvantumfizikában a kvantum radír olyan eszközt jelöl ki, amely lehetővé teszi a kvantum szuperpozíció állapotának helyreállítását, amikor azt megváltoztatták vagy eltávolították.
A kvantumgumi kísérlet egy interferometriai kísérlet, amely számos alapvető kvantumjelenséget emel ki, például az összefonódást vagy a komplementaritás elvét .
Ez a kísérlet a Young hasításainak egy változata, és három szakaszban történik:
A legfontosabb eredmény az, hogy nem számít, hogy mikor végezzük el az íny eljárását (a foton észlelése előtt vagy után). A kvantum radír nem lokális módon, azaz tetszőleges távolságban befolyásolja a kvantum állapotot . Értelmezhetjük ezt pillanatnyi befolyásként, akár a jövőből is (de más értelmezések is lehetségesek). Egyébként a hatás mindig abszolút nem észlelhető a távoli eszköz nem kvantum információinak (tipikusan összefüggések) hozzájárulása nélkül. Ez a befolyás tehát az ok-okozati viszony megsértése nélkül történik , és nem haladja meg a fénysebességet, és így tiszteletben tartja a speciális és az általános relativitás törvényeit .
A kvantum radír elvét bizonyos elektronmikroszkópok felbontásának javítására használják .
A Young hasított kísérletében a fotonokat egy közeli két rés által áttört lemezre küldik. A rések keresztezésekor a foton kvantum szuperpozícióban van : hullámként áthalad a két résen, ami interferencia perem megjelenését idézi elő a kijelzőn.
Ha egy detektort helyeznek a résekre, hogy tudják, melyiken halad át a foton (angolul "melyik út" információ), akkor a szuperpozíció állapota eltűnik (a két lehetőség már nem lehetséges), és az interferencia is széthúzódik.
A kvantum radírt ennek a kísérletnek egy változata szemlélteti: ahelyett, hogy a foton áthaladását a rések szintjén észlelné, egyszerűen meg kell jelölni (valós mérés nélkül), hogy lehetősége legyen a rés detektálására, ha szükséges. átkelés. Ebben az esetben az interferencia rojtja is eltűnik: a detektálás lehetővé tétele ugyanaz, mint a valós detektálás.
A szisztematikus észlelés a hullámcsomag dekoherenciáját és csökkentését okozza (nem lehet "kitörölni"). A kísérlet által feltett kérdés az, hogy a jelölés "törölhető-e". 1982-ben Marlan Scully és Kai Drühl azon tűnődött, mi történhet, amikor az információt "melyik utat" fizikailag összekeverik: ezt a kódolást nevezzük "kvantum radírnak", mert miután ezt nem teszi meg, már nem lehet meghatározni, hogy melyik hasított a foton.
A kvantum radír segítségével a megváltozott kvantum állapotot egy eszköz működése visszahelyezi a helyére. Ez a priori normálisnak tűnik, de minden érdeklődését felkelti, és ezt megjósolta Scully és Drühl, amikor a kvantum radír aktiválódik, miután a foton lenyűgözte a fényképes lemezt, vagy ha nem lokális módon valósították meg, foton összefonódott a fényképészeti lemez fotonjával.
A 1992 kísérletet végeztünk, hogy teszteljék a forgatókönyv.
A A fotonkibocsátó egyedi fotonokat bocsát ki egy "alacsony konverterű" B-be. Az "alacsony átalakító" két összefonódott fotont emittál újra egy bemenő fotonból. Az egyik a fotonok, úgynevezett szignál foton , arra irányul, hogy egy Fiatal C rés eszköz . D és E polarizáló szűrő van elhelyezve mögött a rések a „jel” a folyosón a foton között sem résen. A fotont ezután egy F fényképezőlemezen detektálják.
Ugyanakkor, a másik foton, az úgynevezett tanú foton , a kibocsátott felé I polaritás érzékelő. A G, a levehető „kvantum radír” eszközt, amely fogunk beszélni később. Először is beismerjük, hogy hiányzik az íny. Ezután az I-nél történő detektálás lehetővé teszi az EPR-effektussal megtudni, hogy a foton melyik résen haladt át . Valójában a jelfoton D-ben vagy E-ben elfoglalt polaritása befolyásolja a tanúfoton mért polaritását (lásd még ezen a ponton az Aspect-kísérletet ). Természetesen ez az észlelés az I-nél megkeveri az interferencia-mintát F-ben.
Ha most egy polarizátort helyezünk G-be, akkor az I-ben mért polarizáció mindig ugyanaz lesz, függetlenül attól, hogy a jelfoton milyen polarizációt hajt végre D-ben vagy E-ben. Ezért lehetetlenné válik tudni, hogy a foton melyik résen haladt át. . Egyszerűen helyreállítja az F interferenciát . Ezt a polarizálót nevezik kvantum radírnak .
Ha a BG távolság nagyobb, mint a BC távolság, akkor a kvantum radír beavatkozik, miután a jelfoton lenyűgözte a fényképészeti lemezt. Honnan a jelfoton „tudja”, hogy egy kvantum radír került G-be, hogy interferencia-mintát alkosson vagy sem? Ebben rejlik a tapasztalat értelmezésének minden nehézsége.
Ennek a készüléknek címezhető egy szemrehányás (amelyet az első EPR kísérleteknek is címeztek, és amelyet az Aspect kísérlet megoldott ): még akkor is, ha a BG távolság nagyobb, mint BC, ha a G polarizátor ott van a A fotont az A-ban, akkor elképzelhetővé válik, hogy jelenléte befolyásolja az F-ben zajló eseményeket. Valójában G, valamint az I és F detektorok fizikailag összekapcsolódnak ugyanazon hardvereszközön belül, mert tudni kell, hogy az F-ben melyik foton felel meg az I.-ben detektált foton. Tehát mesterséges, nem kvantum korrelációk (tömeghurkok ..) jelenhetnek meg I és F között. A G / I és F közötti nem kvantumkorreláció lehetőségének kiküszöbölése érdekében az ideális az lenne, ha távolítsa el a G-t, miután a jelfoton felismerte F-ben
Ezért próbálta meg a késleltetett választási kvantum radír kísérletet Marlan Scully, ahol egy kvantum radír vagy működésbe lép, vagy nem az F- ben történő rögzítés után.