Soubor:Entanglement vs classical correlation abstract picture.gif

Obsah stránky není podporován v jiných jazycích.
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Entanglement_vs_classical_correlation_abstract_picture.gif(562 × 341 pixelů, velikost souboru: 1,49 MB, MIME typ: image/gif, ve smyčce, 150 snímků, 30 s)

[1]

Popis

Popis
English: The comparison of the quantum and classical correlations. The ring on the left corresponds to the singlet state of polarization of two photons, which exhibits perfect correlations in any linearly polarized measurement basis. Either the magenta detectors simultaneously fire, or both orange detectors fire. The ring on the right corresponds to the dephased singlet state , which displays only classical correlations that are perfect in the H/V basis but vanishing in the D/A basis. The latter is manifested by events when one photon activates the magenta detector whereas the other photon activates the orange detector.
Čeština: Porovnání kvantového provázání a klasické korelace. Kotouč nalevo odpovídá singletovému stavu polarizace dvou fotonů, jenž vykazuje dokonalé korelace ve všech lineárně polarizovaných měřicích bázích. Buď se aktivují oba fialové detektory, nebo oba oranžové detektory. Kotouč napravo odpovídá defázovanému singletovému stavu , který vykazuje pouze klasické korelace, jež jsou dokonalé v bázi H/V, ale vytrácejí se v bázi D/A. Absence korelací v této bázi se projevuje tak, že v některých případech jeden foton aktivuje fialový detektor, zatímco foton druhý aktivuje oranžový detektor.
Datum
Zdroj Vlastní dílo
Autor JozumBjada

Licence

Já, držitel autorských práv k tomuto dílu, ho tímto zveřejňuji za podmínek následující licence:
w:cs:Creative Commons
uveďte autora zachovejte licenci
Dílo smíte:
  • šířit – kopírovat, distribuovat a sdělovat veřejnosti
  • upravovat – pozměňovat, doplňovat, využívat celé nebo částečně v jiných dílech
Za těchto podmínek:
  • uveďte autora – Máte povinnost uvést autorství, poskytnout odkaz na licenci a uvést, pokud jste provedli změny. Toho můžete docílit jakýmkoli rozumným způsobem, avšak ne způsobem naznačujícím, že by poskytovatel licence schvaloval nebo podporoval vás nebo vaše užití díla.
  • zachovejte licenci – Pokud tento materiál jakkoliv upravíte, přepracujete nebo použijete ve svém díle, musíte své příspěvky šířit pod stejnou nebo slučitelnou licencí jako originál.

Source code

This animation was created using Wolfram language 12.0.0 for Microsoft Windows (64-bit) (April 6, 2019). Source code follows.

(* ::Package:: *)

(* ::Title:: *)
(*Rotating disks*)


(* ::Code:: *)
(*"Created in Wolfram language - version: 12.0.0 for Microsoft Windows (64-bit) (April 6, 2019)"*)


(* ::Chapter:: *)
(*Photon sequences*)


(* ::Input::Initialization:: *)
ClearAll[probsEnt]
(*probability of detection of an entangled photon pair in one of four \
outputs, when detectors are rotated through angle \[Theta]*)
probsEnt[\[Theta]_] := {0.5, 0, 0, 0.5}


(* ::Input::Initialization:: *)
ClearAll[probsSep]
(*probability of detection of a separable photon pair in one of four \
outputs, when detectors are rotated through angle \[Theta]*)
probsSep[\[Theta]_] := {1/8. (3 + Cos[4 \[Theta]]),Cos[\[Theta]]^2 Sin[\[Theta]]^2, Cos[\[Theta]]^2 Sin[\[Theta]]^2,1/8. (3 + Cos[4 \[Theta]])}


(* ::Input::Initialization:: *)
ClearAll[generateSinglePhotonSequence]
(*generate a train of photons according to probabilities probs*)
generateSinglePhotonSequence[probs_, numOfPairs_] := 
 Module[{samples,seqPh},
\[NonBreakingSpace]\[NonBreakingSpace]samples= Prepend[RandomChoice[probs->{{0, 0, 0, 1}, {0, 0, 1, 0}, {0, 1, 0, 0}, {1, 0, 0, 0}},numOfPairs], {0, 0, 0, 0}];
  seqPh=Rest[samples]/.{{0,0,0,1}->{True,True},{0,0,1,0}->{True,False},{0,1,0,0}->{False,True},{1,0,0,0}->{False,False}};
AppendTo[seqPh, {False, False}]
]


(* ::Chapter:: *)
(*Images*)


(* ::Input:: *)
(*(*figures in the animation are made in Blender; here simple substitutes are generated in Mathematica*)*)


(* ::Input::Initialization:: *)
{radius,width}={.9,.6};
rect=Rectangle[{-.1,radius-width},{.1,radius}];


(* ::Input::Initialization:: *)
{grayCol,redCol,greenCol}={GrayLevel[.7],Purple(*Red*),Orange(*Green*)};
brownCol=Blend[{redCol,greenCol},.5];


(* ::Input::Initialization:: *)
thickness=Thickness[.1];
connRR=Graphics[{Lighter[redCol],thickness,Line[{{0,-1},{0,1}}]}];
connRG=Graphics[{brownCol,thickness,Circle[.7{-1,1},.7,{3\[Pi]/2.,2.\[Pi]}]},PlotRange->1];
connGR=Graphics[{brownCol,thickness,Circle[.7{1,-1},.7,{\[Pi]/2.,\[Pi]}]},PlotRange->1];
connGG=Graphics[{Lighter[greenCol],thickness,Line[{{-1,0},{1,0}}]}];


(* ::Input::Initialization:: *)
ClearAll[imgDisk]
imgDisk[col1_:grayCol,col2_:grayCol,col3_:grayCol,col4_:grayCol,conn_:Graphics@{}]:=Module[{gr},
gr=Graphics[{
{Inset[conn,Center,Center,1]},
{GrayLevel[.55],
Annulus[{0,0},{radius-.6width,radius},{0,\[Pi]/2.}],
Annulus[{0,0},{radius-.6width,radius},{\[Pi],3.\[Pi]/2}]
},
{col1,Rotate[rect,0\[Pi]/2,{0,0}]},
{col2,Rotate[rect,1\[Pi]/2,{0,0}]},
{col3,Rotate[rect,2\[Pi]/2,{0,0}]},
{col4,Rotate[rect,3\[Pi]/2,{0,0}]}
},PlotRange->1];
Rasterize[gr,Background->None,ImageResolution->50]
]


(* ::Input::Initialization:: *)
(*images themselves stored in variable imgs*)
imgEmpty=imgDisk[];
imgs[False,False]=imgDisk[redCol,grayCol,redCol,grayCol,connRR];
imgs[False,True]=imgDisk[redCol,greenCol,grayCol,grayCol,connRG];
imgs[True,False]=imgDisk[grayCol,grayCol,redCol,greenCol,connGR];
imgs[True,True]=imgDisk[grayCol,greenCol,grayCol,greenCol,connGG];


(* ::Input:: *)
(*(*Append[BooleanTable[imgs[i,j],{i,j}],imgEmpty]*)*)


(* ::Chapter:: *)
(*Scene*)


(* ::Input::Initialization:: *)
ClearAll[imgFun]
imgFun[ang_,flash_,cols_]:=Module[{img},
img=If[flash,imgs@@cols,imgEmpty];
Graphics[Inset[img,Center,Center,2,AngleVector@ang],PlotRange->1,ImageSize->400]
]


(* ::Input:: *)
(*(*Manipulate[imgFun[ang,flash,{col1,col2}],{ang,0,2\[Pi]},{flash,{True,False}},{col1,{True,False}},{col2,{True,False}},Deployed->True]*)*)


(* ::Chapter:: *)
(*Animation*)


(* ::Input::Initialization:: *)
ClearAll[generateAnimation]
generateAnimation[numShots_:4]:=Module[{seqsEnt,seqsSep,animationFun,shotDuration=1./numShots,fireRat=.7,
numPhotonsPerShot=15,fontFamily="Adobe Devanagari",lab1,lab2,labelCol=GrayLevel[0.29],angleFun},

seqsEnt = generateSinglePhotonSequence[probsEnt[#], numPhotonsPerShot] & /@ Most@Subdivide[0.,(*2.*)\[Pi],numShots];
seqsSep = generateSinglePhotonSequence[probsSep[#], numPhotonsPerShot] & /@ Most@Subdivide[0.,(*2.*)\[Pi],numShots];
lab1=Text[Style[Ket["\[Psi]"],Bold,labelCol,50,FontFamily->fontFamily]];
lab2=Text[Style["\[Rho]",Bold,labelCol,60,FontFamily->fontFamily]];

animationFun[ratIn_]:=Module[{rat=ratIn,ang,flash,idx,idx2=1,rat2,len},

rat=Clip[rat,{0,1.-1*^-6}];
{rat,idx}={numShots Mod[rat, 1/numShots], Floor[rat numShots] + 1};
ang=(*2*)\[Pi] shotDuration (idx-1);

flash=(rat<fireRat);
If[flash,
idx2= Floor[rat  numPhotonsPerShot/fireRat] + 1;
,
ang+=(*2*)\[Pi] shotDuration Rescale[rat,{fireRat,1.},{0.,1}];
];

Grid[{{imgFun[ang,flash,seqsEnt[[idx,idx2]]],imgFun[ang,flash,seqsSep[[idx,idx2]]]},{lab1,lab2}}]
];

animationFun
]


(* ::Chapter:: *)
(*Rasterization*)


(* ::Input::Initialization:: *)
ClearAll[rasterizeFrameSequence]
rasterizeFrameSequence[fun_, numOfFrames_ : 10, imgResolution_ : 70] :=
  Module[{time, frames},
  {time, frames} = AbsoluteTiming[
    Map[
     Rasterize[fun[#], Background->None,ImageResolution->imgResolution]&,
     Subdivide[0, 1., numOfFrames - 1]
     ]
    ];
  Print["execution time: ",DateString[time, {"Minute", " m ", "Second", " s"}]];
  Print["size: ", ByteCount[frames]/1024/1024., " MB"];
  
  frames
  ]


(* ::Chapter:: *)
(*Export*)


(* ::Input::Initialization:: *)
filename = "test2.gif";
anim = generateAnimation[4];


(* ::Input::Initialization:: *)
frames =rasterizeFrameSequence[anim,30,50];


(* ::Input:: *)
(*(*ListAnimate[frames, AnimationRate -> 3.]*)*)


(* ::Input::Initialization:: *)
SetDirectory[NotebookDirectory[]]
Export[filename,frames,
"DisplayDurations" -> 0.2,
"ColorMapLength" -> 256/2,
AnimationRepetitions -> Infinity,
Dithering -> None]

Popisky

Přidejte jednořádkové vysvětlení, co tento soubor představuje
Abstract comparison of entanglement and classical correlations.

Položky vyobrazené v tomto souboru

zobrazuje

Historie souboru

Kliknutím na datum a čas se zobrazí tehdejší verze souboru.

Datum a časNáhledRozměryUživatelKomentář
současná9. 12. 2020, 21:21Náhled verze z 9. 12. 2020, 21:21562 × 341 (1,49 MB)JozumBjadaCross-wiki upload from cs.wikipedia.org

Tento soubor používá následující stránka:

Globální využití souboru

Tento soubor využívají následující wiki:

Metadata