.Quantum Squeezing: The Key to Next-Gen Precision Technologies
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.Quantum Squeezing: The Key to Next-Gen Precision Technologies
양자 압착: 차세대 정밀 기술의 핵심
도호쿠 대학 에서2024년 10월 28일, 양자물리학 스퀴즈 아트 컨셉, 양자 압축은 양자 시스템 내의 불확실성을 조정하여 높은 정밀도로 측정하는 능력을 개선하는 획기적인 개념입니다. 불확실성을 줄이기 위해 측정의 한 부분을 "압축"함으로써 과학자들은 특정 변수에 대한 더 정확한 데이터를 수집할 수 있지만, 이는 다른 영역에서 불확실성이 증가한다는 것을 의미합니다. 출처: SciTechDaily.com
-양자 압축은 시스템 내의 불확실성을 재분배하여 정밀도를 높이는 방법으로, 원자 시계와 같은 기술을 이미 발전시키고 있습니다. 이 개념은 연구자들이 더 복잡한 측정에 적용하기 위해 노력함에 따라 더 광범위한 영향을 약속합니다. 양자 압착은 양자 물리학에서 시스템의 한 측면에서 불확실성을 줄이는 동시에 다른 측면에서 불확실성을 증가시키는 기술입니다.
-공기로 채워진 풍선을 상상해보세요. 풍선이 건드리지 않았을 때 풍선은 완벽하게 둥글었습니다. 한쪽을 압착하면 그 부분은 납작해지지만 반대 방향으로 늘어납니다. 마찬가지로, 압축된 양자 상태에서 위치와 같은 한 변수의 불확실성(또는 노이즈)을 줄이면 운동량과 같은 관련 변수의 불확실성이 증가합니다. 총 불확실성은 동일하게 유지되지만 이런 방식으로 재분배하면 변수 중 하나를 훨씬 더 정확하게 측정할 수 있습니다.
양자 압착 센서 일러스트레이션 풍선을 쥐는 익숙한 행위와 센서에서 양자를 쥐는 개념을 시각적으로 비교한 것입니다. 출처: 도호쿠 대학
-양자 측정의 정확도 향상 이 기술은 원자 시계의 정확도를 높이는 것과 같이 단 하나의 변수만 정밀하게 측정해야 하는 상황에서 이미 성공적으로 적용되었습니다 . 그러나 위치와 운동량과 같이 여러 요소를 동시에 측정하기 위해 압착을 사용하는 것은 훨씬 더 복잡합니다.
최근 Physical Review Research 에 게재된 연구 논문에서 도호쿠 대학의 Le Bin Ho 박사는 다중 요인이 있는 양자 시스템에서 측정의 정밀도를 향상시키는 압착 기술의 효과를 탐구합니다. 이 분석은 이론적 및 수치적 통찰력을 제공하여 이러한 복잡한 측정에서 최대 정밀도를 달성하기 위한 메커니즘을 식별하는 데 도움이 됩니다. "이 연구는 양자 압착이 다중 위상 추정을 포함하는 더 복잡한 측정 상황에서 어떻게 사용될 수 있는지 더 잘 이해하는 것을 목표로 합니다."라고 Le는 말했습니다. "최고 수준의 정밀도를 달성하는 방법을 알아냄으로써 양자 감지 및 이미징에서 새로운 기술적 돌파구를 마련할 수 있습니다."
-첨단 양자 기술에 대한 의미 이 연구는 3차원 자기장이 동일한 2레벨 양자 시스템의 앙상블과 상호 작용하는 상황을 살펴보았습니다. 이상적인 경우 측정의 정밀도는 이론적으로 가능한 한 정확할 수 있습니다. 그러나 이전 연구는 특히 한 방향만이 완전한 양자 얽힘을 달성하는 실제 상황에서 이것이 어떻게 작동하는지 설명하는 데 어려움을 겪었습니다. 이 연구는 광범위한 의미를 가질 것입니다.
-여러 단계에 대한 양자 측정을 보다 정확하게 함으로써 다양한 기술을 크게 발전시킬 수 있습니다. 예를 들어, 양자 이미징은 더 선명한 이미지를 생성할 수 있고, 양자 레이더는 물체를 더 정확하게 감지할 수 있으며, 원자 시계는 더욱 정확해져 GPS 및 기타 시간에 민감한 기술을 개선할 수 있습니다. 생물물리학에서는 MRI와 같은 기술의 발전으로 이어질 수 있으며, 분자 및 세포 측정의 정확도를 높여 질병을 조기에 감지하는 데 사용되는 바이오센서의 감도를 개선할 수 있습니다.
양자 연구의 미래 방향 "저희의 연구 결과는 양자 감지에서 측정 정밀도를 개선하는 메커니즘에 대한 더 깊은 이해에 기여합니다."라고 Le는 덧붙였습니다. "이 연구는 양자 과학의 경계를 넓힐 뿐만 아니라 차세대 양자 기술을 위한 토대를 마련합니다." 앞으로 Le는 이 메커니즘이 다양한 유형의 소음에 따라 어떻게 바뀌는지 알아보고 이를 줄이는 방법을 모색할 계획입니다.
참고문헌: Le Bin Ho의 "Squeezing-induced quantum-enhanced multiphase estimation", 2024년 9월 12일, Physical Review Research . DOI: 10.1103/PhysRevResearch.6.033292
https://scitechdaily.com/quantum-squeezing-the-key-to-next-gen-precision-technologies/
메모 2410291749
양자 압축에 관한 소스1. 양자압축은 나의 msbase.qpeoms연구에서도 적용된다.
공기로 채워진 풍선을 상상해보자. 풍선이 건드리지 않았을 때 풍선은 완벽하게 둥글었다. 한쪽을 압착하면 그 부분은 납작해지지만 반대 방향으로 늘어난다. 마찬가지로, 압축된 양자 상태에서 위치와 같은 한 변수의 불확실성(또는 노이즈)을 줄이면 운동량과 같은 관련 변수의 불확실성이 증가한다. 총 불확실성은 동일하게 유지되지만 이런 방식으로 재분배하면 변수 중 하나를 훨씬 더 정확하게 측정할 수 있다.
적용1. 총 불확실성 개체수은 동일하게 유지되지만?
magicsum은 구조적으로 격자이기에 총확실성 개체수가 존재한다. 이를 총 불확실성으로 만들려면 '서로 다른 값이여야 한다'는 소리이다. 총확실성을 총불확실성으로 변환하는 방법은 의외로 간단할 수 있다. mssum.side.value 격자의 불확실성 개체수~ circle의 지름 개체수로 변환하면 된다. ms의 총n 개체수는 행렬 2n, 대각선2의 수열 갯수 2n+2에 결맞음 지름의 개체수에 난수값을 대입하면 될듯 하다. 어허.
적용2. 이제 이를 공기로 채워진 풍선을 적용 시켜보자.
msbase 총불확실성에서 한쪽에 불확실성을 줄이려면 circle 변환에 s=2n+2에서 s-m=t, 불확실성 개체수를 얻을 수 있다. 어허.
참고로, 여기서의 n을 우습게 보는데, n=googol.adameve size 이기도 하다면 좀 어이없나? 난 그 사이즈 nk2 적적산에서 가끔씩 묵상으로 ms의 균형과 질서의 확실성들만 존재하는 조화로운 우주를 바라보곤 한다. 허허.
- Quantum compression is a way to redistribute uncertainty within a system to increase precision, and is already being used in technologies such as atomic clocks. The concept promises broader implications as researchers work to apply it to more complex measurements. Quantum compression is a technique in quantum physics that reduces uncertainty on one side of a system while increasing uncertainty on another.
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Note 2410291749
Sources on quantum compression 1. Quantum compression is also applied in my msbase.qpeoms research.
Imagine a balloon filled with air. When the balloon is untouched, it is perfectly round. If you squeeze one side, that side flattens out, but the other side stretches out. Similarly, in a compressed quantum state, if you reduce the uncertainty (or noise) of one variable, such as position, you increase the uncertainty of a related variable, such as momentum. The total uncertainty remains the same, but redistribution in this way allows you to measure one of the variables much more accurately.
Application 1. The total uncertainty object number remains the same, but?
Since magicsum is structurally a lattice, there is a total certainty object number. To make this into total uncertainty, it means that 'they must be different values'. The method of converting total certainty into total uncertainty can be surprisingly simple. mssum.side.value The uncertainty object number of the lattice ~ the diameter object number of the circle can be converted. The total n object number of ms matches the matrix 2n, the number of sequences on the diagonal 2, 2n+2. It seems that you can substitute a random value for the diameter object number. Oh.
Application 2. Now, let's apply this to a balloon filled with air.
To reduce uncertainty on one side in msbase total uncertainty, you can get the uncertainty object number from s=2n+2 to s-m=t in the circle transformation. Oh.
By the way, n here is funny, but if n=googol.adameve size, isn't it a bit ridiculous? I sometimes meditate on that size nk2 stack of mountains and look at the harmonious universe where only the certainties of MS's balance and order exist. Hehe.
sample 1.vix.a'6//vixx.a(b1,g3,k3,o5,n6)
b0acfd|0000e0
000ac0|f00bde
0c0fab|000e0d
e00d0c|0b0fa0
f000e0|b0dac0
d0f000|cae0b0
0b000f|0ead0c
0deb00|ac000f
ced0ba|00f000
a0b00e|0dc0f0
0ace00|df000b
0f00d0|e0bc0a
sample qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
0101000000
0010010000
0100100000
2000000000
0010000001
sample pms (standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
0000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0
Sample msoss
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzz
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
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