การวัด ‘Entanglement Entropy’ ให้เบาะแสเกี่ยวกับคุณ สล็อตเว็บตรง สมบัติของระบบที่ซับซ้อนการวัดครั้งแรกของชนิดได้วัดปริมาณพันธะควอนตัมลึกลับที่ใช้ร่วมกันโดยอนุภาคหลายตัวแทนที่จะเป็นเพียงสองอนุภาค การทดลองที่รายงานในวันที่ 3 ธันวาคม ทำให้ นักฟิสิกส์เข้าใจขอบเขตที่แท้จริงของลิงก์นี้มากขึ้น ซึ่งเรียกว่าควอนตัมพัวพัน
ความพัวพันประสานชะตากรรมของอนุภาคเพื่อให้คุณสมบัติบางอย่างของอนุภาคแต่ละตัวซึ่งมีความไม่แน่นอนโดยเนื้อแท้ตามกลศาสตร์ควอนตัมนั้นผูกติดอยู่กับคุณสมบัติของอนุภาค แต่ละอนุภาคเสียสละความเป็นตัวของตัวเองเพื่อให้กลายเป็นส่วนหนึ่งของร่มที่พันกัน ในขณะที่นักฟิสิกส์ได้พัฒนาวิธีการที่เชื่อถือได้ในการตรวจจับการพัวพันระหว่างคู่ของอนุภาค การวัดจะยุ่งยากเมื่อมีอนุภาคสามตัวขึ้นไปที่เกี่ยวข้อง
ทีมนักฟิสิกส์ควอนตัมจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดได้ตรวจวัดคุณสมบัติที่เรียกว่าเอนโทรปีเอนโทรปี (entanglement entropy)
ซึ่งหาปริมาณการสุ่มที่ปรากฏซึ่งมาพร้อมกับการสังเกตเพียงส่วนหนึ่งของสิ่งที่พัวพันทั้งหมด Markus Greiner และเพื่อนร่วมงานใช้เลเซอร์เพื่อสร้างกรงแบบออปติคัลที่มีสี่ช่อง ซึ่งแต่ละช่องจะมีอะตอมของรูบิเดียมที่แช่เย็นจนเกือบเป็นศูนย์สัมบูรณ์ นักวิจัยสามารถปรับการตั้งค่าเลเซอร์เพื่อปรับความสูงของผนังระหว่างช่องต่างๆ ถ้าผนังต่ำพอ อะตอมสามารถใช้ประโยชน์จากความสามารถควอนตัมที่แปลกประหลาดของพวกมันในการครอบครองหลายช่องในคราวเดียว เมื่ออะตอมทั้งสี่กระโดดไปรอบๆ พวกมันก็มีปฏิสัมพันธ์และสร้างสภาวะพัวพัน
ทีมของ Greiner ได้สร้างระบบสี่ช่องและยืนยันว่าเหมือนกันโดยใช้เทคนิคที่พัฒนาขึ้นเพื่อเปรียบเทียบโฟตอน จากนั้นนักวิจัยได้เปรียบเทียบส่วนของกรงทั้งสอง – กล่าวคือสองในสี่ช่องที่อะตอมสามารถอยู่ได้ ระบบบางส่วนของกรงหนึ่งแตกต่างจากระบบบางส่วนที่สอดคล้องกันของกรงอื่น ความแตกต่างระหว่างส่วนต่างๆ เมื่อทั้งส่วนแยกไม่ออก “จะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อมีสิ่งกีดขวางภายในแต่ละระบบ” Greiner กล่าว
Peter Zoller นักฟิสิกส์ควอนตัมเชิงทฤษฎีที่มหาวิทยาลัยอินส์บรุคในออสเตรียกล่าวว่าในขณะที่ศึกษาคู่อนุภาคที่พันกันนั้นน่าสนใจ แต่โลกแห่งความเป็นจริงถูกครอบงำด้วยสถานะที่พันกันซึ่งห้อมล้อมอนุภาคขนาดใหญ่กว่ามาก การวิเคราะห์อนุภาคในคอลเล็กชันที่คล้ายกับในการทดลองของ Greiner สามารถช่วยให้นักฟิสิกส์เข้าใจถึงปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนซึ่งซับซ้อนระหว่างอิเล็กตรอนในตัวนำยิ่งยวด ซึ่งนำกระแสไฟฟ้าโดยไม่มีความต้านทาน
เครื่องตรวจจับจะทำหน้าที่เป็นต้นแบบสำหรับ Deep Underground Neutrino Experiment ซึ่งเป็นการทดลองขนาดใหญ่ที่จะส่งนิวตริโนที่สร้างโดย Fermilab ในการเดินทางระยะทาง 1,300 กิโลเมตรไปยังศูนย์วิจัยใต้ดิน Sanford ใกล้ Lead, SD
ในระหว่างนี้ การทำงานร่วมกันของ Daya Bay ได้ร่วมมือกับการทดลองอื่นของ Fermilab นั่นคือ Main Injector Neutrino Oscillation Search เพื่อดำเนินการค้นหาสัญญาณของนิวตริโนปลอดเชื้อต่อไป แม้ว่าข้อมูลจากการทดลองคันเร่งและเครื่องปฏิกรณ์ยังไม่ได้วาดภาพที่สอดคล้องกัน “ในไม่ช้าเราจะรู้ดีขึ้นว่านิวตริโนแสงกำลังรอให้เราเปิดเผยหรือไม่” Luk กล่าว
ปีศาจของแม็กซ์เวลล์เผชิญกับความร้อนแรง
การทดสอบกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์แสดงให้เห็นว่าการจัดการพลังงานนั้นมีราคาใครก็ตามที่พยายามหลีกเลี่ยงกฎทางกายภาพที่ควบคุมความร้อนจะถูกเผา
การทดลองใหม่เผยให้เห็นว่าอุปกรณ์ที่ขโมยระบบความร้อนแบบปิดเพื่อให้มีระเบียบมากขึ้น ซึ่งเป็นการกระทำที่ต้องห้ามโดยกฎพื้นฐานของฟิสิกส์ย่อมจ่ายราคาด้วยการทำให้ร้อนขึ้นและไม่เป็นระเบียบมากขึ้น อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เป็นการสาธิตในชีวิตจริงของการทดลองทางความคิดอายุเกือบ 150 ปีที่รู้จักกันในชื่อปีศาจของแม็กซ์เวลล์ หากปีศาจตัวนี้สามารถบิดเบือนกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ได้จริง ๆ ซึ่งระบุว่าเอนโทรปีหรือความยุ่งเหยิงของระบบที่แยกได้ไม่มีวันลดลง มันก็จะเป็นไปได้ที่จะสร้างเครื่องเคลื่อนไหวถาวร
การสาธิตที่อธิบายไว้ในบทความที่จะตีพิมพ์ในPhysical Review Lettersถือเป็นครั้งแรกในการตรวจสอบทั้งระบบและปีศาจที่ทำงานเพื่อลดเอนโทรปีของระบบ “เป็นการทดลองที่ดีมาก” Eric Lutz นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีจากมหาวิทยาลัย Erlangen-Nuremberg ในเยอรมนีกล่าว งานยืนยันการวิจัยเชิงทฤษฎีที่แสดงให้เห็นว่าข้อมูลและความร้อนเชื่อมโยงกัน: ปีศาจร้อนขึ้นเพราะต้องทิ้งข้อมูลที่เรียนรู้เพื่อจัดการกับระบบ ในที่สุดอุปกรณ์ที่เหมือนปีศาจสามารถทำหน้าที่เหมือนการทำความเย็น แต่การทดลองนี้พิสูจน์ให้เห็นว่าอุปกรณ์คุมกำเนิดจะใช้พลังงานเหมือนกับเครื่องใช้ในครัว
James Clerk Maxwell นักฟิสิกส์ชาวสก็อตในศตวรรษที่สิบเก้าคุ้นเคยกับกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์เป็นอย่างมาก มันอธิบายว่าทำไมความร้อนจึงไหลจากร้อนไปเย็นเสมอ จนกระทั่งทุกอย่างถึงอุณหภูมิคงที่ ซึ่งเป็นสภาวะของเอนโทรปีสูงสุด เครื่องยนต์ไอน้ำทำงานโดยใช้ประโยชน์จากการถ่ายเทความร้อนเพื่อขับเคลื่อนกังหัน
ในจดหมายฉบับปี 2410 แมกซ์เวลล์ได้แนะนำโครงการที่ดูเหมือนจะหลอกล่อระบบ เขาจินตนาการถึงเอนทิตีด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่ตรวจสอบโมเลกุลของก๊าซที่กระเด้งไปมารอบ ๆ ภาชนะที่อยู่ใกล้เคียงสองตู้ “ปีศาจ” นี้จะเพิ่มความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างภาชนะ และทำให้เอนโทรปีทั้งหมดลดลง โดยยอมให้เฉพาะโมเลกุลที่เคลื่อนที่เร็วเท่านั้นที่จะข้ามเข้าไปในภาชนะที่ร้อนกว่าและโมเลกุลที่เคลื่อนไหวช้าเพื่อเข้าสู่ภาชนะที่เย็นกว่า การคัดแยกจะทำให้ปีศาจสามารถเรียกใช้เครื่องยนต์ได้ตลอดเวลา สล็อตเว็บตรง / ต้นไม้มงคล
