#محاسبات_اطلاعات_کوانتومی #کوانتوم #کیوبیت #اندازه_گیری #محاسبات_کوانتومی

🟡 اندازه گیری:
اندازه گیری، همواره یکی از اجزای اساسی نظریه های فیزیکی است. به خصوص در مکانیک کوانتومی که یک تعبیر عجیب و به ظاهر غیر عقلانی دارد و آن این است که نتایج هر اندازه گیری در مکانیک کوانتومی، به صورت احتمالاتی ظاهر میشوند.

یکی از عملگرهای اساسی در محاسبات کوانتومی نیز، اندازه گیری است. چیزی که قبلاً در رابطه با اندازه گیری بحث کرده ایم این بود که ما یک پایه ی محاسباتی داشتیم و اندازه گیری را نسبت به آن پایه انجام می دادیم. ولی مکانیک کوانتومی ما را مجبور نکرده است که حتماً از پایه های محاسباتی برای اندازه گیری استفاده کنیم. میتوان از پایه های متنوعی، نسبت به خواسته ی مدنظر، برای اندازه گیری استفاده کرد.

مثلاً به جای پایه ی <0| و <1|، از پایه های <+| و <-| استفاده کرد.

⚛ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution

#محاسبات_اطلاعات_کوانتومی #کوانتوم #کیوبیت #اندازه_گیری #محاسبات_کوانتومی

🟡 پایه های اندازه گیری:
آیا هر پایه ای که در نظر بگیریم، میتواند پایه ای مناسب برای اندازه گیری باشد. پاسخ خیر است. ویژگی ای که لازم است تا یک مجموعه حالت داشته باشند تا پایه باشند این است که مستقل خطی باشند و تمام فضای هیلبرت را با ترکیب خطی خود span کنند یا به اصطلاح بتنند.

ولی پایه هایی میتوانند توصیف کننده اندازه گیری باشند که ویژگی های اضافه تری داشته باشند. باید متعامد و بهنجار باشند. علت این که لازم است این دو ویژگی اضافی را داشته باشند این است که پایه های اندازه گیری، ویژه بردارهای عملگرهای هرمیتی هستند. ویژه بردارهای عملگرهای هرمیتی، همواره متعامد-بهنجار هستند.

⚛ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution

#محاسبات_اطلاعات_کوانتومی #کوانتوم #کیوبیت #مدار_کوانتومی #محاسبات_کوانتومی

🟡 مدارهای کوانتومی (قسمت ۱):
هر مدار کوانتومی، از اجزایی تشکیل شده است. یکی از مهم ترین بخش های هر مدار کوانتومی، گیت های کوانتومی هستند.

در این تصویر، گیت swap نشان داده شده است که از ترکیب سه گیت CNOT تشکیل میشود. این گیت دو کیوبیت میگیرد و جای این دو کیوبیت را در خروجی تغییر میدهد.

⚛ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution

#محاسبات_اطلاعات_کوانتومی #کوانتوم #کیوبیت #مدار_کوانتومی #محاسبات_کوانتومی

🟡 مدارهای کوانتومی (قسمت ۲):
به جز گیت های کوانتومی، یکی دیگر از اجزای اساسی هر مدار کوانتومی «سیم»ها هستند. سیم ها، نشان دهنده ی سیم های فیزیکی واقعی نیستند. هر سیم نشان دهنده ی یک کیوبیت است که در طول زمان حرکت میکند. بنابراین، همینطور که در طول سیم (در مدار کوانتومی) حرکت می کنیم، در واقع داریم در طول زمان حرکت میکنیم.

گاهی اوقات (بیشتر در کاربردهای اپتیک کوانتومی)، سیم ها نشان دهنده ی ذرات فیزیکی (مانند فوتون ها) هستند که در فضا حرکت میکنند. بنابراین، در این مورد هنگامی که در طول سیم حرکت میکنیم، در واقع داریم مسیر حرکت فوتون را در نظر میگیریم.

هر مدار کوانتومی، از چپ به راست خوانده میشود، و گیت های موجود در شماتیک مدار، به ترتیب زمانی، از چپ به راست بر کیوبیت ها اثر میکنند.

⚛ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution

#محاسبات_اطلاعات_کوانتومی #کوانتوم #کیوبیت #مدار_کوانتومی #محاسبات_کوانتومی

🟡 مدارهای کوانتومی (قسمت ۳):
مدارهای کوانتومی، دقیقا تعمیم مدارهای کلاسیکی نیستند. به این معنا که هر عملگری که در مدارهای کلاسیکی مجاز می باشد، در مدارهای کوانتومی مجاز نیست.

یکی از این عملگرها، بازخورد (feedback) است. به بیان دیگر، در مدارهای کوانتومی نمیتوان حلقه داشت.

⚛ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution

#محاسبات_اطلاعات_کوانتومی #کوانتوم #کیوبیت #مدار_کوانتومی #محاسبات_کوانتومی

🟡 مدارهای کوانتومی (قسمت ۴):
مدارهای کوانتومی، دقیقا تعمیم مدارهای کلاسیکی نیستند. به این معنا که هر عملگری که در مدارهای کلاسیکی مجاز می باشد، در مدارهای کوانتومی مجاز نیست.

یکی از کارهای رایج در مدارهای کلاسیک، این است که چند سیم را به هم متصل کرده و یک سیم در خروجی داشته باشیم. این عملگر که معروف است به عملگر FANIN در مدارهای کوانتومی ممنوع است. علت ممنوع بودنش هم این است که این عملگر برگشت ناپذیر است، در حالی که یک عملگر برگشت ناپذیر نمیتواند یک عملگر یکانی باشد.

⚛ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution

#محاسبات_اطلاعات_کوانتومی #کوانتوم #کیوبیت #مدار_کوانتومی #محاسبات_کوانتومی

🟡 مدارهای کوانتومی (قسمت ۵):
مدارهای کوانتومی، دقیقا تعمیم مدارهای کلاسیکی نیستند. به این معنا که هر عملگری که در مدارهای کلاسیکی مجاز می باشد، در مدارهای کوانتومی مجاز نیست.

یکی دیگر از کارهای رایج هر مدار کلاسیکی این است که از یک سیم، چند سیم دیگر منشعب کنیم و در واقع کپی برداری کنیم. این عملگر، که درست برعکس عملگر FANIN است، معروف است که عملگر FANOUT. این عملگر نیز در مدارهای کوانتومی ممنوع است. در واقع، هیچ عملگر یکانی ای وجود ندارد که بتواند از یک حالت یک کپی تهیه کند. این بحث جالب و مهم ممنوع بودن کپی کردن، در ادامه به تفصیل بررسی خواهد شد.

⚛ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution

#محاسبات_اطلاعات_کوانتومی #کوانتوم #کیوبیت #مدار_کوانتومی #محاسبات_کوانتومی

🟡 مدارهای کوانتومی (قسمت ۶):
یکی از عملگرهای رایج در مدارهای کوانتومی، عملگر controlled-U است. این عملگر که به نوعی تعمیم CNOT است، تشکیل شده از یک گیت U است که هر یکانی دلخواهی میتواند باشد که روی تعدادی کیوبیت اثر میکند.

عمل این گیت توسط یک کیوبیت کنترلی، کنترل میشود به این صورت که اگر کیوبیت کنترل در حالت <0| باشد، گیت U عمل نمیکند و اگر کیوبیت کنترل در حالت <1| باشد، گیت U عمل خواهد کرد.

⚛ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution

#محاسبات_اطلاعات_کوانتومی #کوانتوم #کیوبیت #مدار_کوانتومی #محاسبات_کوانتومی

🟡 مدارهای کوانتومی (قسمت ۷):
یکی دیگر از عملگرهای اساسی هر مدار کوانتومی، اندازه گیری است. عمل اندازه گیری یک کیوبیت را به یک بیت کلاسیک احتمالاتی تبدیل میکند. برای جلوگیری از گیج شدن، یک بیت کلاسیک احتمالاتی را با دو خط موازی نشان میدهیم.

نماد اندازه گیری در مدارهای کوانتومی، معمولاً به صورت یک "سنجه" مشخص میشود. عمل اندازه گیری، همواره در پایه های محاسباتی صورت میگیرد. در صورتی که علاقه مند به اندازه گیری در پایه های دیگر باشیم، باید با ترکیب گیت های مختلف، ابتدا یک تبدیل پایه انجام دهیم و سپس اندازه گیری را اعمال کنیم.

معمولاً در انتهای هر مدار کوانتومی، عمل اندازه گیری انجام میشود تا بتوان اطلاعات ناشی از مدار را به دست آورد.

⚛ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution

#نجوم #رصد #گزارش

🟡 گزارش رصدی از شهر کاشان، کویر مرنجاب

🔸 قسمت اول: رصد کمربند جبار

بعد از سوار شدن به اتوبوس و گذراندان حدود 6 ساعت به مقصد خودمون یعنی شعر کاشان رسیدیم . با توجه به برنامه اردو روز جمعه حوالی ساعت 5 به محل رصد واقع در کویر مرنجاب رسیدیم. بعد از صرف ناهار تصمیم گرفته شد که به بالای تپه های بلند تر بریم تا هم زمانی به ستاره بدهیم که خودشون رو نشان دهند و هم از آلودگی های نوری دور شده باشیم . حدود ساعت 6 در مکان رصد مستقر شدیم و تمامی وسایل رصدی از جمله دوربین عکاسی ، دوربین شکاری و پایه دوربین رو در انجا قرار دادیم . تا غروب زیبای تنهای ستاره منظومه شمسی حدود 30 دقیقه زمان داشتیم ، بنابراین دوربین را روی پایه متصل کردیم و کار های لازم برای تنظیم دوربین رو انجام دادیم . حالا که که 3 الی 5 دقیقه تا غروب فرصت داشتیم باید چندین شات به عنوان تست میگرفتیم تا برای شات های اصلی کاملا اماده بشیم چون رویداد های رصدی اکثرا چندین ثانیه بیشتر طول نخواهند کشید . عکاسی و گرفتن تایم لپس ها از جهات متفاوت از غروب زیبای خورشید تمام شده بود حالا باید منتظر میشدیم تا اسمان کاملا تاریک شود و ستاره ها و سیارات بیرون بیایند . ساعت 7 دیگر کاملا ستاره ها و سیارات بیرون امده بودند به طوری که خوشه راه شیری هم به صورت کامل در اسمان شب مشخص بود. یکی از بهترین اشکال یا اجسام اسمانی که برای کمک به رصد کمر بند جبار است، متشکل از سه ستاره است و بین انها سحابی جبار یا شکارچی قرار دارد. اطراف این کمربند اجرامی بسیار قرار دارند؛ بنابراین اولین بخش رصد ما از اسمان شب کمربند جبار بود .

🖋 منجم و نویسنده : طاها رستملو

⚛ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution

🔸 تصویر ثبت شده توسط تیم رصدی

⚛ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution

#نجوم #رصد #گزارش

🟡 گزارش رصدی از شهر کاشان، کویر مرنجاب

🔸 قسمت دوم: رصد مریخ

بعد از گرفتن چندین عکس از اسمان شب و کمر بند جبار حالا وقت این بود که اجرام اسمانی رو به بچه ها هم نشان دهیم.

بعد پیدا کردن و رصد کمر بند جبار راحت ترین سیاره برای رصد مریخه.
این سیاره با رنگ سرخش انقدر زیباست که چشم انسان را در بین این همه جسم اسمانی به خودش جلب میکنه و این باعت میشه که رصد ان بسیار جذاب و راحت باشه. جالبه بدونید که رنگ این سیاره انقدر سرخ هستش که اگر در مکانی باشید که الودگی هوا و نوری زیاد وجود نداشته باشد میتوانید مریخ را بسیار ساده از بقیه سیارات و اجرام تشخیص بدهید. در روز رصد در کویر مرنجاب نقطه رصدی ما به گونه ای بود که برای رصد بهتر مریخ باید زمان بیشتری را صبر می کردیم تا اسمان تاریک تر شود چون تلسکوپ حرفه‌ای به همراه نداشتیم نمیتوانستیم مریخ را با وضوح به بچه ها نشان دهیم؛ بنابراین کمی صبر کردیم تا اسمان کاملا تاریک شد. حالا هر جسمی رو که مورد نظر داشتیم میتوانستیم رصد کنیم. برای رصد مریخ در مرحله اول باید کمربند جبار رو شناسایی و رصد کنیم بعد کمی اطراف ان رو نگاه میکنیم و به جسمی تقریبا بزرگ برسیم که رنگی قرمز مایل به زرد دارد، این جسم سیاره چهارم منظومه خورشیدی، یعنی مریخ هست که در سمت شمال غربی کمربند جبار قرار دارد.

🖋 منجم و نویسنده : طاها رستملو

⚛ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution

🔸 تصویر ثبت شده توسط تیم رصدی

⚛ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution

🔸 تصویری از سیاره مریخ، از نمای نزدیکتر

⚛ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution

#نجوم #رصد #گزارش

🟡 گزارش رصدی از شهر کاشان، کویر مرنجاب

🔸 قسمت سوم (پایانی): ستاره‌ی قطبی و زهره

دو تا از اجرام بسیار پر نوری که میتوانید تقریبا هر شب در اسمان شب رصد کنید سیاره زهره و ستاره قطبی هستند که قدر ظاهری آن ها بسیار زیاد است و ما میتوانیم انها رو حتی در اسمان شهر هم رصد کنیم.

شاید از خودتان بپرسید که اگر یک جسم را میتوان در اسمان شهر هم دید پس دیگر برای چه در کویر از رصدش لذت میبریم؟ باید بگم که پروسه رصد در کل پروسه‌ی بسیار بسیار جذاب و زیبایی است و چون اسمان کویر بسیار صاف تر از اسمان شهر هستش و آلودگی نور در دل کویر کمتر از وسط شهر می‌باشد، بنابراین با یک دوربین دو چشمی بسیار ساده هم میتوانیم با وضوح بسیار خوب آن ها رو رصد کنیم. احتمالا تا به حال شنیده اید که میگویند در گذشته که جی پی اس و نقشه های پیشرفته نبوده از ستاره قطبی برای مسیریابی و مخصوصا کشتی رانی استفاده می‌شده است.

حالا این همه ستاره چرا ستاره قطبی؟ به دو دلیل ، اول اینکه گفتیم که ستاره قطبی نور و قدر ظاهری بسیار بالایی دارد و دوم اینکه ستاره قطبی دقیقا جهت شمال را به ما نشان می‌دهد. در گذشته‌های دور آلودگی هوا و نوری چندانی وجود نداشت و بنابراین تقریبا تمامی اجسام آسمانی را میتوانستند رصد کنند. این اتفاق کار را برای پیدا کردن ستاره قطبی سخت میکرد‌، در این زمان راه کاری ارائه دادند. گفتند که اگر ستاره وسط یعنی سوم ذات الکرسی، اخرین ستاره دب اکبر و اولین ستاره دب اصغر را به یکدیگر متصل کنیم به ستاره قطبی میرسیم و این راه کاری مفید بود برای مردم گذشته تا بتوانند جهت شمال را شناسایی کنند. یک نکته جالب هم در شب رصد این بود ستاره قطبی و زهره دقیقا رو به روی یکدیگر بودند.

🖋 منجم و نویسنده : طاها رستملو

⚛ کانال تکامل فیزیکی
@physical_evolution