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验证二个电子之间是否存在量子纠缠的实验装置制造方法及图纸

技术编号:38127616 阅读:35 留言:0更新日期:2023-07-08 09:33
验证二个电子之间是否存在量子纠缠的实验装置,其电子束枪的前方设有隔板,隔板板面的中部设有可让电子产生干涉的杨氏双缝,隔板后方设有主显示板,隔板的前表面上设有量子纠缠显示板,量子纠缠显示板的板面上与杨氏双缝位置对应的部位设有可让电子通过的前开缝,量子纠缠显示板可显示电子束枪发射的没有穿过杨氏双缝、但是在量子纠缠显示板前方的空间中由于量子纠缠而产生了电子干涉运动的电子到达量子纠缠显示板处的位置点。其目的是提供一种可通过物理实验来进一步深入理解量子纠缠的机理,从而更好应用量子纠缠进行量子密钥分发,以及利用量子纠缠进行量子计算机开发的验证二个电子之间是否存在量子纠缠的实验装置。证二个电子之间是否存在量子纠缠的实验装置。证二个电子之间是否存在量子纠缠的实验装置。

【技术实现步骤摘要】
验证二个电子之间是否存在量子纠缠的实验装置


[0001]本专利技术涉及一种可以验证二个电子之间是否存在量子纠缠的实验装置。

技术介绍

[0002]在量子力学里,当几个粒子在彼此相互作用后,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质,只能描述整体系统的性质,则称这现象为量子纠缠(quantum entanglement)。
[0003]量子纠缠是一种物理资源,如同时间、能量、动量等,能够萃取与转换。应用量子纠缠的机制于量子信息学,可以达成很多平常不可行的事务,例如:量子密钥分发能够使通信双方共同拥有一个随机、安全的密钥,来加密和解密信息,从而保证通信安全。在量子密钥分发机制里,给定两个处于量子纠缠的粒子,假设通信双方各自接受到其中一个粒子,由于测量其中任意一个粒子会摧毁这对粒子的量子纠缠,任何窃听动作都会被通信双方侦测发觉。
[0004]密集编码(superdense coding)应用量子纠缠机制来传送信息,每两个经典位元的信息,只需要用到一个量子位元,该方式可以使传送效率加倍。
[0005]量子隐形传态应用先前发送点与接收点分享的两个量子纠缠子系统与一些经典通讯技术来传送量子态或量子信息(编码为量子态)从发送点至相隔遥远距离的接收点。
[0006]量子算法(quantum algorithm)的速度时常会胜过对应的经典算法很多。在量子计算机体系结构里,量子纠缠扮演了很重要的角色。在单路量子计算机(one

way quantum computer)的方法里,必须先制备出一个多体纠缠态,通常是图形态(graph state)或簇态(cluster state),然后借着一系列的测量来计算出结果。
[0007]但是,对于量子纠缠的机理,目前人们还是对其的理解有很多未解之谜,因此,有必要通过物理实验来进一步深入理解量子纠缠的机理。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种可通过物理实验来进一步深入理解量子纠缠的机理,从而更好应用量子纠缠进行量子密钥分发,以及利用量子纠缠进行量子计算机开发的验证二个电子之间是否存在量子纠缠的实验装置。
[0009]本专利技术的验证二个电子之间是否存在量子纠缠的实验装置,包括真空室,真空室内设有电子束枪,电子束枪的前方设有隔板,隔板的板面位于左右竖直方向,隔板板面的中部沿着竖直方向设有可让电子产生干涉的杨氏双缝,电子束枪可沿着水平方向朝着前方的杨氏双缝一个一个间隔开地发射单个的电子,隔板后方设有主显示板,主显示板可显示电子束枪发射的电子穿过杨氏双缝到达主显示板处的位置点,所述隔板的前表面上设有量子纠缠显示板,量子纠缠显示板的板面上与杨氏双缝位置对应的部位设有可让电子通过的前开缝,量子纠缠显示板可显示电子束枪发射的没有穿过杨氏双缝、但是在量子纠缠显示板前方的空间中由于量子纠缠而产生了电子干涉运动的电子到达量子纠缠显示板处的位置
点。
[0010]优选的,所述电子束枪沿着水平方向向前方一个一个间隔开地发射出的电子之间的前后距离大于或等于隔板与主显示板之间的距离。
[0011]优选的,所述量子纠缠显示板在电子束枪的前方半环绕电子束枪布置。
[0012]优选的,所述电子束枪与量子纠缠显示板之间的距离为隔板与主显示板之间的距离的2倍以上。
[0013]本专利技术的验证二个电子之间是否存在量子纠缠的实验装置在使用时,可让电子束枪朝着隔板2板面中部的杨氏双缝一前一后发射A、B二个电子,前面的A电子与后面的B电子之间的相对位置要符合奇点场论下的量子纠缠条件,如果发现后面的B电子出现在了量子纠缠显示板上,就可以证明存在着奇点场论下的量子纠缠现象。因此,本专利技术的验证二个电子之间是否存在量子纠缠的实验装置,可通过物理实验来进一步深入理解量子纠缠的机理,从而更好应用量子纠缠进行量子密钥分发,以及利用量子纠缠进行量子计算机开发。
[0014]下面结合附图对本专利技术的验证二个电子之间是否存在量子纠缠的实验装置的具体实施方式作进一步详细说明。
附图说明
[0015]图1为带有正电的奇点电荷在场源位置处电场方向的截面图;
[0016]图2为带有负电的奇点电荷在场源位置处电场方向的截面图,图2同时也是一个奇点质荷在其场源位置处的引力场方向的截面图;
[0017]图3为带有正电的奇点电荷在场源位置外侧的能级的截面图;
[0018]图4为带有负电的奇点电荷在场源位置外侧的能级的截面图;
[0019]图5为二个电子处于量子纠缠状态的能级的截面图;
[0020]图6为一个电量为q的带电粒子的电场强度Ei与其位置极坐标之间的关系图;
[0021]图7为本专利技术的验证二个电子之间是否存在量子纠缠的实验装置的结构示意图。
具体实施方式
[0022]牛顿的普适的万有引力定律表示如下:
[0023]任意两个质点m1、m2由通过连心线方向上的力F
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相互吸引,该引力F
12
大小与它们质量的乘积m1m2成正比,与它们之间距离r的平方成反比,与两物体的化学组成和其间介质种类无关。
[0024][0025]现有的万有引力定律存在一个明显的缺陷,就是无法用于计算两个质点m1、m2之间的距离r为零时、两个质点m1、m2之间的万有引力的大小,因为在这种情况下,利用现有的万有引力定律计算出来的两个质点m1、m2之间的万有引力F
12
会趋于无穷大,或者说,两个质点m1、m2的原点(奇点)所在位置处的引力场场强是无穷大。但是,现有的物理实验可以定性地证明,当二个质点重合时,例如,在发生正负电子对的湮灭反应的过程中,并没有释放出无穷大的能量。其他的观测证据还有,外界物质落入到黑洞奇点内以后,并没有释放出无穷大的引力势能。
[0026]基于两个质点m1、m2在相互重合后所释放出的能量为有限值这一事实,我们有理由假设此种情况下两个质点m1、m2之间的引力F
12
是趋于一个常数,而不是引力F
12
为无穷大。此外,如果质点的原点所在处的引力场的场强是无穷大,那么,即使离开了质点的原点(奇点)很远处,该无穷大的引力场场强也不会因为有了距离r而有丝毫的递减,其依然只能是无穷大。
[0027]物理学是一个建立在物理实验基础上的学科,鉴于我们有足够多的实验可以证明,在离开了质点的原点(奇点)处进行引力场场强的检测时,引力场的场强依然是一个有限的物理量。因此,需要从实验出发,对现有的万有引力定律进行重正化处理,让基于万有引力定律推导出来的引力场的场强不出现无穷大的不合理结论。为此,需要基于物理实验的数据,对现有的万有引力定律进行修正,以解决其在两个质点m1、m2之间的距离趋于零时出现的无穷大难题。毋庸置疑,这一修正要最大限度地包容现有的万有引力定律符合的平方反比定律这一实验事实,而不能违反这一实验结果。
[0028]基于以上分析,对现有的万有引力定律进行重正本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.验证二个电子之间是否存在量子纠缠的实验装置,包括真空室(6),真空室(6)内设有电子束枪(1),电子束枪(1)的前方设有隔板(2),隔板(2)的板面位于左右竖直方向,隔板(2)板面的中部沿着竖直方向设有可让电子产生干涉的杨氏双缝(3),电子束枪(1)可沿着水平方向朝着前方的杨氏双缝(3)一个一个间隔开地发射单个的电子,隔板(2)后方设有主显示板(4),主显示板(4)可显示电子束枪(1)发射的电子穿过杨氏双缝(3)到达主显示板(4)处的位置点,其特征在于:所述隔板(2)的前表面上设有量子纠缠显示板(5),量子纠缠显示板(5)的板面上与杨氏双缝(3)位置对应的部位设有可让电子通过的前开缝(7),量子纠缠显示板(5)可显示电子束枪(1)发射的没有穿过杨氏双缝(3)、...

【专利技术属性】
技术研发人员:马锐
申请(专利权)人:马锐
类型:发明
国别省市:

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