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View Full Version : Creati elettroni entangled!


lowenz
15-10-2009, 10:21
Il titolo (effettivamente un po' infelice) va letto come: "hanno visto che sono entangled dopo essere riusciti a separarli" :D

http://physicsworld.com/cws/article/news/40667

Physicists in Switzerland and Denmark have created a device that can separate pairs of entangled electrons. The device, which is based on a superconducting “Y” junction, should pave the way for tests of the so-called non-locality of quantum mechanics in the solid state.

In the theory of quantum mechanics, when two particles are entangled the measurement of one can affect the state of the other, no matter how far they are separated. Such non-locality would seem to go against Einstein’s theory of relativity, which implies that no information can travel faster than light. Even so, tests of non-locality using entangled pairs of photons have so far shown quantum mechanics to be correct.

But tests of non-locality using electrons – that is, matter in the solid state – has proved trickier. Unlike photons, which are relatively easy to create and manipulate in isolation, electrons in materials reside en masse in a “Fermi sea”, making it difficult to isolate a well defined pair.

“It is important [to check non-locality] for electrons in a solid because these are so-called quasi-particles that live in an environment of many electrons,” explained Christian Schönenberger at the University of Basel. “Quantum phenomena in a background of strongly interacting matter are very different from the existing studies with photons in a vacuum.”

Schönenberger’s group, which includes others at Basel and at the University of Copenhagen, has found a way to extract entangled pairs of electrons, and separate them, using a superconducting Y-junction. An important property of the superconductor is that electrons can exist in entangled “Cooper pairs”. Such pairs cannot enter the Y-junction without passing through a barrier. Because of the low probability of passing this barrier, Cooper pairs tend to enter the junction one at a time.

The next step is to ensure that the pairs split, rather than having both electrons travelling down just one arm. They do this by placing a tiny piece of semiconductor – a quantum dot – at the end of each arm. A lone electron can pass through a quantum dot but it is unlikely that two electrons (which repel each other electrically) will squeeze through at once.

The team confirmed that entangled Cooper pairs were indeed being separated by adjusting the resistance of one of the quantum dots while monitoring the conductance of each arm. When the electron source was in a superconducting state, a “non-local correlation” between these parameters was seen suggesting that entangled pairs were being separated. However, when a magnetic field was applied to the electron source – destroying its superconductivity and Cooper pairs – the non-local correlation vanished.

Takis Kontos, whose group at the École Normale Supérieure in Paris has submitted a similar study to Physical Review Letters (preprint at arXiv:0909.3243) that uses carbon nanotubes in place of superconducting wires, thinks Cooper-pair splitting is “an important step forward”.

“It opens the avenue for the implementation of much more advanced quantum-optics-like experiments in electronic systems,” he said. “One could, for example, envision correlation experiments together with the use of spin filters in order to probe quantum entanglement in a very elegant way…The findings presented in this paper bring on very exciting perspectives and are very likely to generate a renewed and intense experimental and theoretical activity.”

Schönenberger told physicsworld.com that his and other researcher groups are now pursuing tests of non-locality, in particular using statistical studies of so-called Bell’s inequalities, which reveal whether the behaviour of two entangled particles is correlated.

The research is published in Nature.

hibone
15-10-2009, 10:38
Il titolo (effettivamente un po' infelice) va letto come: "hanno visto che sono entangled dopo essere riusciti a separarli" :D

---cut---

The research is published in Nature.[/i]

... il titolo andrebbe rivisto...

lowenz
15-10-2009, 10:47
... il titolo andrebbe rivisto...
Beh è infelice, non è sbagliato.....puoi capire che una cosa era "qualcosa" solo dopo averne visto le conseguenze :D

hibone
15-10-2009, 13:09
Beh è infelice, non è sbagliato.....puoi capire che una cosa era "qualcosa" solo dopo averne visto le conseguenze :D

ah.. quindi craeti era intenzionale? allora come non detto...

lowenz
15-10-2009, 13:27
ah.. quindi craeti era intenzionale? allora come non detto...
Pardon, Creati :D

frankytop
17-10-2009, 12:46
Pardon, Creati :D

Andrebbe comunque informato subitaneamente l'utente entanglement,è cosa che lo "correla"...:cool:

CozzaAmara
17-10-2009, 12:51
Lo spieghereste ad un bambino di 2 anni? :stordita:

PowerSUN
17-10-2009, 16:29
Forse siamo vicini alla violazione del secondo principio della termodinamica :sofico:

elevul
17-10-2009, 21:53
Forse siamo vicini alla violazione del secondo principio della termodinamica :sofico:

Poveri studenti che ora se lo stanno studiando... :asd:

lowenz
18-10-2009, 09:20
Lo spieghereste ad un bambino di 2 anni? :stordita:
Finora era stato possibile stabilire senza dubbio che due FOTONI fossero in stato entangled (cioè che praticamente per loro non valeva il principio di località - una delle cui conseguenze è anche quella per cui non puoi mandare informazione a velocità maggiore di c - infatti le misurazioni operate su un fotone si rimappano istantaneamente sull'altro, se in legame di entanglement con lui).

Ora è stato verificato anche per due elettroni, perchè sono riusciti a separarli e constatare che il legame sussiste :D

T3d
18-10-2009, 09:40
Finora era stato possibile stabilire senza dubbio che due FOTONI fossero in stato entangled (cioè che praticamente per loro non valeva il principio di località - una delle cui conseguenze è anche quella per cui non puoi mandare informazione a velocità maggiore di c - infatti le misurazioni operate su un fotone si rimappano istantaneamente sull'altro, se in legame di entanglement con lui).

Ora è stato verificato anche per due elettroni, perchè sono riusciti a separarli e constatare che il legame sussiste :D

uhm, no aspetta. la misurazione di elettroni entangled è cosa nota da tempo, qualsiasi decadimento genera prodotti entangled se la parità e il momento angolare rimangono conservati durante il processo.

la novità di questo esperimento è che vengono utilizzati gli elettroni entagled delle coppie di cooper nella materia condensata, responsabili della superconduttività dei materiali. li hanno presi e separati, dopodiché hanno visto che rimanevano entagled.

bell'esperimento!

elevul
18-10-2009, 10:07
Dite che entro 50 anni potremo usare questa roba per avere una tecnologia di comunicazione che funzioni a qualsiasi distanza, istantaneamente?
Sarebbe parecchio utile per evitare di dover cablare in fibra mezzo mondo... :D

frankytop
18-10-2009, 10:16
Dite che entro 50 anni potremo usare questa roba per avere una tecnologia di comunicazione che funzioni a qualsiasi distanza, istantaneamente?
Sarebbe parecchio utile per evitare di dover cablare in fibra mezzo mondo... :D

No è stato dimostrato matematicamente e in modo rigoroso che nemmeno l'entanglement si presta per trasmettere informazioni a velocità superiori a c.

elevul
18-10-2009, 10:20
No è stato dimostrato matematicamente e in modo rigoroso che nemmeno l'entanglement si presta per trasmettere informazioni a velocità superiori a c.

Lasciamo la matematica rigorosa ai matematici, come la burocrazia agli azzeccagarbugli... :asd:

Da quello che ho capito quando una particella è entangled con un'altra se lo stato di una di esse viene modificato allora anche lo stato dell'altra cambia istantaneamente.
A me sembra la definizione stessa della comunicazione perfetta. Lag 0 e bandwidth dipendente dalla frequenza di cambiamento che le particelle possono sopportare e dal loro numero.
Tutto IMHO, ovviamente. :D

T3d
18-10-2009, 10:28
No è stato dimostrato matematicamente e in modo rigoroso che nemmeno l'entanglement si presta per trasmettere informazioni a velocità superiori a c.

veramente è stato dimostrato con le diseguaglianze di Bell che la teoria delle variabili nascoste di Einstein, Podolsky e Rosen non rappresenta la totalità degli effetti quantistici :)

frankytop
18-10-2009, 10:39
Lasciamo la matematica rigorosa ai matematici, come la burocrazia agli azzeccagarbugli... :asd:

Da quello che ho capito quando una particella è entangled con un'altra se lo stato di una di esse viene modificato allora anche lo stato dell'altra cambia istantaneamente.
A me sembra la definizione stessa della comunicazione perfetta. Lag 0 e bandwidth dipendente dalla frequenza di cambiamento che le particelle possono sopportare e dal loro numero.
Tutto IMHO, ovviamente. :D

Si è vero che se cambia lo stato di una particella cambia anche lo stato della particella a cui e legata,anche se si trovasse agli antipodi dell'universo,questo è appunto l'entanglement.

Però il cambiamento che subisce la prima particella deve essere casuale e non forzato altrimenti l'entenglement si interrompe e la particella a cui era legata non subisce un cambiamento correlato.

Ad esempio,se io creo una coppia di fotoni correlati (entagled) che ovviamente si separono e un di questi fotoni lo faccio passare attraverso un filtro polarizzatore,questi avrà una certa probabilità di emergere dall'altra parte del filtro con la polarizzazione imposta dal filtro.
L'altro fotone correlato di contro,se passerà attraverso un filtro analogo sicuramente emergerà con una polarizzazione complementare al primo.

Ma....se il primo fotone lo si obbliga forzatamente ad assumere una polarizzazione voluta,per trasmettere appunto un bit di informazione,succede che il legame tra i due fotoni si spezza,pertanto l'altro fotone a cui è legato assumerà una polarizzazione casuale,e non complementare al primo fotone.

Ziosilvio
18-10-2009, 10:45
PowerSUN, ormai è evidente che ti eri iscritto al solo scopo di creare confusione.

frankytop
18-10-2009, 10:50
veramente è stato dimostrato con le diseguaglianze di Bell che la teoria delle variabili nascoste di Einstein, Podolsky e Rosen non rappresenta la totalità degli effetti quantistici :)

Si vabè,per Einstein la fantomatica azione a distanza era dovuta a limitazioni sulla conoscenza dei fenomeni quantistici determinate da ipotetiche variabili nascoste e la loro ipotetica esistenza è stata definitivamente debellata grazie a Bell.

Se Einstein avesse avuto ragione lo spin delle particelle (nel caso degli eletroni) dovevano essere predeterminati,cosa che non è.

elevul
18-10-2009, 10:55
Si è vero che se cambia lo stato di una particella cambia anche lo stato della particella a cui e legata,anche se si trovasse agli antipodi dell'universo,questo è appunto l'entanglement.

Però il cambiamento che subisce la prima particella deve essere casuale e non forzato altrimenti l'entenglement si interrompe e la particella a cui era legata non subisce un cambiamento correlato.

Ad esempio,se io creo una coppia di fotoni correlati (entagled) che ovviamente si separono e un di questi fotoni lo faccio passare attraverso un filtro polarizzatore,questi avrà una certa probabilità di emergere dall'altra parte del filtro con la polarizzazione imposta dal filtro.
L'altro fotone correlato di contro,se passerà attraverso un filtro analogo sicuramente emergerà con una polarizzazione complementare al primo.

Ma....se il primo fotone lo si obbliga forzatamente ad assumere una polarizzazione voluta,per trasmettere appunto un bit di informazione,succede che il legame tra i due fotoni si spezza,pertanto l'altro fotone a cui è legato assumerà una polarizzazione casuale,e non complementare al primo fotone.

E non è possibile aumentare questa probabilità fino ad un 90% o oltre? :)

frankytop
18-10-2009, 11:01
E non è possibile aumentare questa probabilità fino ad un 90% o oltre? :)

Mah,da quello che si è osservato qualunque forzatura interrompe il legame ed inoltre come dicevo esistono rigorose analisi matematiche dopo decenni di studi (che non conosco) che dimostrano che in nessun caso è possibile trasmettere informazioni superluminali sfruttando l'entanglement.

demonbl@ck
18-10-2009, 11:06
E non è possibile aumentare questa probabilità fino ad un 90% o oltre? :)

Anche se fosse possibile... a cosa serve un computer che ti downloada un'informazione probabilmente esatta?

elevul
18-10-2009, 11:12
Anche se fosse possibile... a cosa serve un computer che ti downloada un'informazione probabilmente esatta?

Guarda che anche ora tantissimi pacchetti sono persi per strada. Per questo esistono algoritmi di controllo errori.

frankytop
18-10-2009, 11:14
Anche se fosse possibile... a cosa serve un computer che ti downloada un'informazione probabilmente esatta?

Beh,fosse solo questo,una informazione quasi esatta è sempre meglio di una non informazione.

In ogni caso basterebbe ripetere l'informazione quasi esatta più volte per avere un margine di errore sempre più piccolo ed ottenere l'informazione voluta.