แนวคิดหลักบางประการในกลศาสตร์ควอนตัมนำไปสู่ผลลัพธ์ที่น่าตกใจ ในโลกควอนตัมวัตถุสามารถอยู่ในสองรัฐในครั้งเดียวและผลลัพธ์ของการทดลองสามารถเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับว่านักวิทยาศาสตร์ทำการวัดของพวกเขาอย่างไรและบ่อยแค่ไหน
การทดลองสองครั้ง
อิเล็กตรอนสามารถเป็นทั้งคลื่นหรืออนุภาคขึ้นอยู่กับการออกแบบของการทดลอง หากอิเล็กตรอนผ่านร่องเดียวในสิ่งกีดขวางแล้วโจมตีหน้าจอฟอสฟอเรสเซนต์พวกเขาจะสร้างรูปแบบที่บ่งบอกถึงการมาถึงของอนุภาค แต่ถ้ามีสองร่องมีอยู่อิเล็กตรอน“ คลื่น” รบกวนตัวเองสร้างแถบสลับของรูปแบบการรบกวนบนหน้าจอ (ด้านล่าง) ความเป็นคู่ของอนุภาคคลื่นนี้เป็นคุณลักษณะพื้นฐานของฟิสิกส์ควอนตัมและนำไปใช้กับ "อนุภาค" ทั้งหมด (รวมถึงโฟตอนอนุภาคของแสง) และแม้แต่อะตอมและโมเลกุล ยกตัวอย่างเช่นการทดลองแสดงให้เห็นถึงธรรมชาติของโมเลกุล fullerene ที่ประกอบด้วยอะตอมคาร์บอนมากถึง 70 อะตอม
การทดลองทางเลือกล่าช้า
การทดลองที่ล่าช้าทางเลือกอนุญาตให้ผู้สังเกตการณ์เปลี่ยนผลลัพธ์ของเหตุการณ์หลังจากที่เกิดขึ้นแล้วคลิกเพื่อขยายก.
เอฟเฟกต์ควอนตัมเซโน
เอฟเฟกต์ควอนตัมเซโนะให้ความจริงกับสุภาษิตที่หม้อเฝ้าดูไม่เคยเดือด ภายใต้สถานการณ์บางอย่างการสังเกตอนุภาคที่ไม่เสถียรซ้ำ ๆ ซึ่งปกติจะสลายตัวไปอย่างรวดเร็วจริง ๆ แล้วป้องกันไม่ให้มันสลายตัว เอฟเฟกต์ได้รับชื่อจากนักปรัชญาชาวกรีก Zeno ซึ่งถือได้ว่าลูกศรในเที่ยวบินไม่สามารถเคลื่อนที่ได้จริงเพราะดูเหมือนว่าจะยืนนิ่งอยู่ในแต่ละช่วงเวลาของการสังเกต เอฟเฟกต์ควอนตัมเซโนสามารถแสดงให้เห็นด้วยอุปกรณ์ที่หมุนโพลาไรเซชันของแสง คลื่นแสงแบบโพลาไรซ์แกว่งในระนาบเดียวเท่านั้นเช่นขึ้นและลงหรือด้านข้างคลิกเพื่อขยาย-
ควอนตัมแปลก ๆ ในการดำเนินการ
นักฟิสิกส์ไม่สามารถอธิบายสิ่งที่อยู่เบื้องหลังเอฟเฟกต์ควอนตัมแปลก ๆ เช่นความสามารถของอนุภาคที่มีอยู่ในสองสถานะในครั้งเดียวและการเชื่อมต่อลึกลับระหว่างคู่ของอนุภาคห่างกัน แต่นั่นไม่ได้หยุดนักวิจัยจากการใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติควอนตัมที่แปลกประหลาด
การเข้ารหัสควอนตัม
ความแปลกประหลาดควอนตัมช่วยให้การสร้างข้อความรหัสดักฟัง ในการตั้งค่าที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดสองพันธมิตร (เรียกว่าอลิซและบ๊อบ) สามารถสร้างคีย์การเข้ารหัสลับที่พวกเขาสามารถใช้ในภายหลังเพื่อส่งข้อความลับ แม้ว่าแนวคิดจะใช้งานได้กับกระแสโฟตอน (แสดงด้านล่าง) โฟตอนที่เชื่อมโยงกันอย่างมีปริมาณหรือโฟตอนที่พันกันสามารถให้ความปลอดภัยเป็นพิเศษได้คลิกเพื่อขยายก.
ควอนตัมเทเลพอร์ต
ในควอนตัมเทเลพอร์ตข้อมูลที่เก็บไว้ในอนุภาคควอนตัม (โดยทั่วไปคือโฟตอนของแสง) จะถูกถ่ายโอนจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง นั่นหมายความว่าข้อมูลในโฟตอนเดียวจะถูกทำลายในขณะที่โฟตอนที่เหมือนกันซึ่งมีข้อมูลควอนตัมเดียวกันปรากฏในตำแหน่งใหม่คลิกเพื่อขยาย-
คอมพิวเตอร์ควอนตัม
เช่นเดียวกับคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมคอมพิวเตอร์ควอนตัมประกอบด้วยเครือข่ายประตูลอจิก (สีน้ำตาล) ที่ทำงานกับข้อมูล แม้ว่าเวอร์ชันปัจจุบันสามารถดำเนินการได้เฉพาะการดำเนินงานพื้นฐาน แต่นักวิทยาศาสตร์หวังว่าอุปกรณ์ในอนาคตจะเป็นทางเลือกที่ทรงพลังสำหรับการแก้ปัญหาบางประเภท
