kvant

Fizikada kvant — qarşılıqlı təsirdə iştirak edən hər hansı fiziki varlığın minimum, bölünməz miqdarı; enerjinin müəyyən porsiyası. Fiziki xassələrin "kvantlaşdırıla" biləcəyinə dair əsas anlayışa "kvantlaşdırma hipotezi" deyilir. Bu o deməkdir ki, fiziki xassələrin böyüklüyü yalnız bir kvantın tam qatlarından ibarət diskret qiymətlər ala bilər. Məsələn, foton müəyyən bir tezlikdə (və ya hər hansı digər elektromaqnit şüalanma formasında) tək bir kvant işığıdır. Eynilə, atomun daxilindəki elektronun enerjisi kvantlaşdırılır və yalnız müəyyən diskret qiymətlərdə mövcud ola bilər. (Atomlar və ümumiyyətlə maddə sabitdir, çünki elektronlar atom daxilində yalnız diskret enerji səviyyələrində mövcud ola bilər.) Kvantlaşdırma kvant mexanikasının əsaslarından biridir. Enerjinin kvantlaşdırılması və onun enerji ilə maddənin qarşılıqlı əlaqəsinə təsiri (kvant elektrodinamikası) təbiəti başa düşmək və təsvir etmək üçün əsas çərçivənin bir hissəsidir. == Etimologiyası və kəşfi == Kvant (quantum) sözü latınca quantus sözünün təkdə işlənən formasıdır və "nə qədər" deməkdir. "Quanta" "elektrik kvantları" (elektronlar) üçün qısaldılmış, 1902-ci ildə Filipp Lenard tərəfindən fotoelektrik effekt haqqında məqalədə istifadə edilmişdir. Bununla belə, ümumiyyətlə kvant sözü 1900-cü ildən əvvəl yaxşı tanınırdı, məsələn, kvant sözü E.A Po-nun "Nəfəs itirmə" əsərində istifadə edilmişdir.

Kvant elektronikası — elektromaqnit şüalanma ilə maddənin qarşılıqlı əlaqəsinin öyrənilməsi və cihazların yaradılması ilə məşğul olan elm sahəsi. Kvant sistemlərinin (atom, molekul və s.) məcburi şüalanma ideyası kvant elektronikasının yaranmasına səbəb olmuşdur. == Tarixi == Hələ XVII əsrdə İsaak Nyuton işığın korpuskulyar nəzəriyyəsini yaradarkən işığa zərrəciklər dəstəsi kimi baxırdısa, X.Hügens işığın dalğa nəzəriyyəsini irəli sürdü. Burada da işığa – efirdə yayılan, bütün boş fəzanı və maddələrin zərrəciklərarası aralıqlarını dolduran dalğaların hipotetik mühiti kimi baxılırdı. Sonradan Ceyms Maksvel işığın elektromaqnit nəzəriyyəsini yaratdı. Bu nəzəriyyəyə görə işıq elektromaqnit dalğası olub, dəyişən elektrik və maqnit sahələrinin qarşılıqlı təsirinin (vahid elektromaqnit sahəsi kimi) rəqsləridir. XIX əsrin sonunda X. Lorents maddənin klassik elektron nəzəriyyəsini irəli sürdü, sonra isə E. Rezerford atomun planetar modelini təklif etdi. Bu modelə görə atom daxilində elektronlar müxtəlif diskret orbitlər üzrə müsbət yüklü nüvə ətrafında hərəkət edir və hər bir orbitə elektronun müəyyən enerjisi uyğun gəlir. Hesablamalar göstərir ki, elektronla atom arasında əmələ gələn elektrik sahəsinin intensivliyinin qiyməti, bir santimetrdə milyard volta çatır. Fərz edilirdi ki, işıq dalğalarının şüalanmasına səbəb elektronların orbit üzrə fırlanmasıdır.

Kvant mexanikası fizikada təbiətin fiziki xassələrinin atomlar və atomaltı hissəciklər miqyasında təsvirini təmin edən fundamental nəzəriyyədir. O, kvant kimyası, kvant sahə nəzəriyyəsi, kvant texnologiyası və kvant informasiya elmi də daxil olmaqla bütün kvant fizikasının əsasını təşkil edir. Klassik fizika, kvant mexanikasının yaranmasından əvvəl mövcud olan nəzəriyyələr toplusu, təbiətin bir çox aspektlərini adi (makroskopik) miqyasda təsvir edir, lakin onları kiçik (atom və atom altı) miqyasda təsvir etmək üçün kifayət deyil. Klassik fizikada əksər nəzəriyyələr geniş (makroskopik) miqyasda etibarlı bir yaxınlaşma kimi kvant mexanikasından əldə edilə bilər. Kvant mexanikası klassik fizikadan onunla fərqlənir ki, bağlı sistemin enerji, impuls, bucaq impulsu və digər kəmiyyətləri diskret qiymətlərlə məhdudlaşır (kvantlaşdırma), cisimlər həm hissəciklərin, həm də dalğaların xüsusiyyətlərinə malikdir (dalğa-hissəcik ikiliyi) və məhdudiyyətlər var. İlkin şərtlərin tam dəsti (qeyri-müəyyənlik prinsipi) nəzərə alınmaqla, fiziki kəmiyyətin dəyərinin ölçülməzdən əvvəl nə qədər dəqiq proqnozlaşdırıla biləcəyinə. Kvant mexanikası 1900-cü ildə Maks Plankın qara cisim radiasiya probleminin həlli və Albert Eynşteynin 1905-ci ildəki məqaləsindəki enerji və tezlik arasındakı uyğunluq kimi klassik fizika ilə uzlaşa bilməyən müşahidələri izah etmək üçün tədricən nəzəriyyələrdən yarandı. Fotoelektrik effekti izah etdi. İndi "köhnə kvant nəzəriyyəsi" kimi tanınan mikroskopik hadisələri anlamaq üçün bu ilk cəhdlər 1920-ci illərin ortalarında Nils Bor, Ervin Şrödinger, Verner Heyzenberq, Maks Born tərəfindən kvant mexanikasının tam inkişafına səbəb oldu və qeyriləri. Müasir nəzəriyyə müxtəlif xüsusi hazırlanmış riyazi formalizmlərdə formalaşdırılır.

Kvant kompüteri (ing. quantum computer, ru. квантовый компьютер) – kvant mexanikası əsasında işləyən hesablama qurğusu. Kvant kompüteri klassik mexanikaya əsaslanan klassik kompüterlərdən prinsip etibarilə fərqlənir. Tam miqyaslı kvant kompüteri hələlik hipotetik qurğudur. Onun qurulması kvant mexanikasının çoxlu zərrəciklər sahəsində ciddi inkişafı və mürəkkəb eksperimentlərlə bağlıdır. Məhdud (128 kubit’ədək) kvant kompüterləri artıq qurulub. Klassik kompyuterlərin yaddaşı bitlərdən təşkil olunur. Hər bir bit 1 və ya 0 qiyməti alır. Kvant kompyuterləri isə məlumatı qubitlər vasitəsilə (“quantum bits”) emal edir.

Kvant mexanikası — əsası alman fiziki Verner Heyzenberq tərəfindən qoyulmuşdur və nəzəri fizikanın bir bölməsidir. Plank sabiti ilə müqayisə olunan fiziki hadisələri öyrənir. Kvant mexanikası hərəkətin Plank sabiti ilə müqayisə olunan qiymətlərində (atom və ya foton miqyaslarında) fiziki hadisələri izah edən nəzəri fizika sahəsidir. Kvant mexanikasının verdiyi proqnozlar klassik mexanikanın verdiyi proqnozlardan əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənə bilər. Plank sabitinin makroskopik cisimlərin hərəkəti ilə müqayisədə olduqca kiçik qiymətə malik olması səbəbindən kvant effektləri əsasən mikroskopik miqyaslarda müşahidə olunur. Əgər sistemin fiziki hərəkəti Plank sabitindən kifayət qədər böyük olarsa, kvant mexanikası üzvü şəkildə klassik mexanikaya keçir. Öz növbəsində, kvant mexanikası sahənin kvant nəzəriyyəsinin qeyri-relyativist yaxınlaşmasıdır (başqa sözlə, sistemin böyük hissəciklərinin enerji ətaləti ilə müqayisədə aşağı enerjilərə yaxınlaşmasıdır) Makroskopik ölçülərdə olan sistemləri yaxşı təsvir edən klassik mexanika molekul, atom, elektron və foton səviyyələrində bütün hadisələri təsvir edə bilmir. Kvant mexanikası müvafiq olaraq atomları, ion, molekul, kondensə olunmuş mühitləri və digər elektron-nüvə quruluşlu sistemleri kifayət qədər yaxşı təsvir edə bilir. Kvant mexanikası eyni zamanda elektron, foton və digər elementar zərrəciklərin hərəkətlərini təsvir etmək iqtidarındadır, lakin elementar hissəciklərin çevrilmələrinin dəqiq invariant relyavistik təsviri sahənin kvant nəzəriyyəsi çərçivəsində qurulur. Kvant mexanikasının köməkliyi ilə əldə olunmuş nəticələri eksperimentlər birmənalı təsdiq edirlər.

Kvant nöqtəsi (quantum dots) - çox kiçik yarımkeçirici hissəcikdir və yalnız bir neçə nanometr ölçüsündə olur.Belə kiçik olmaları onların optik və elektronik xassələrini digər daha böyük hissəciklərin xassələrindən fərqli edir.Onlar hal-hazırda nanotexnalogiyanın mərkəzində dayanır.Kvant nöqtələrinin əksər növləri özlərinə elektrik və ya işıq qəbul etdikdə xüsusi tezlikdə işıq emissiya edirlər.Bu tezliklər dəqiqliklə nöqtələrin ölçüsünü ,formasını və materialını dəyişə bilir və xassələr kvant nöqtələrinin tətbiqlərini artırır. Kvant nöqtəsi kifayət qədər kiçik olmalıdır ki, kvant effektləri özünü göstərsin.

Kvant optikası (ing. Quantum optics) — işığın kvant xassələriylə bağlı olan hadisələri öyrənir, optikanın bölmələrindən biridir. Fotoelektrik effekt, Kompton effekti, Fotokimya, Məcburi şüalanma və başqa hallar belə hadisələrə aiddir. Klassik optikaya nəzərən kvant optikası daha çox ümumi nəzəriyyədir. Kvant optikasının yanaşdığı əsas problem – təbiətdə işığın maddə ilə qarşılıqlı əlaqəsidir, həmçinin spesifik şəraitdə işığın yayılma təsviridir. Bu vəzifələri həyata keçirmək üçün həm maddəni (vakum və ya adi halda), həm də kvant mövqeyi ilə olan işığı təsvir etmək lazımdır. Belə ki, daha çox sadə hallardan istifadə edirlər: komponent sistemlərdən birini (işıq və ya maddə) klassik obyekt kimi təsvir edirlər. Məsələn, lazer mühitlə bağlı tez-tez hesablamalar zamanı rezonatoru klassik sayırlar və yalnız aktiv mühitin vəziyyətini kvantlayırlar.

Baş kvant ədədi — Kvant mexanikasında 4 kvant ədədindən biri olan Baş kvant ədədi n hərfi ilə işarə olunur. Baş kvant ədədi atomun fundamental kvant xarakteristikasıdır. Baş kvant ədədi kvant səviyyələrinin radiusunu və həmin səviyyələrdə elektronların ümumi enerjisini müəyyən edir. Baş kvant ədədi artdıqca, energetik səviyyələrin ümumi enerjisi, həm də əsasən potensial enerjisi artır. Baş kvant ədədi natural qiymətlər alır: n=1, 2, 3… Baş kvant ədədi ilk dəfə atomun kvaziklassik Bor modelində istifadə olunub. Muasir kvant mexanikasında sadə Bor modeli daha mürəkkəb nəzəriyyələrlə əvəz olunsa da baş kvant ədədi n hələ də öz yerini qoruyub saxlayır. Və muasir nəzəriyyədə Baş kvant ədədi ilə yanaşı başqa 3 kvan ədədindən də istifadə olunur ki, Bunlar Orbital (və ya Azimutal) kvant ədədi, Maqnit kvant ədədi və spin kvan ədədi. Bu 4 kvan ədədi elektronların atomda nüvə ətrafında yerləşməsini təmin edirlər. Pauli qadağan prinsipinə əsasən bir atomda 4 kvant ədədinin 4-ü də eyni olan elektron ola bilməz. Eyni orbitdəki iki elektronun 3 kvant ədədi eyni olsa da onların spin kvant ədədləri bir-birindən fərqlənir.

Kvant hesablamalarının xronologiyası — Kvant hesablama ideyası müstəqil olaraq 1980-ci illərin əvvəllərində Yuri Manin və Riçard Feynman tərəfindən irəli sürülüb. O vaxtdan bəri işləyən kvant kompüterinin qurulması üçün çox böyük işlər görüldü. == 1960-cı illər == Stiven Vizner kodlamasını inkişaf etdirdi. == 1970-ci illər == Ceyms Park ilk məlum istisna teoremini tərtib etdi. 1973 — Alexandr Xolevo, n kubitin eyni sayda klassik bitdən daha çox məlumat daşıya bilməyəcəyini göstərdiyi bir məqalə nəşr etdi (bu nəticə Holevo teoremi və ya Holevo məhdudiyyəti kimi tanınır). Elə həmin il Çarlz H. Bennet kvant hesablamasının tərsinə çevrilə biləcəyini nümayiş etdirdi 1975 — R. P. Poplavski "İnformasiya proseslərinin termodinamik modelləri" (rus dilində) nəşr edir, burada superpozisiya prinsipinə görə klassik kompüterlərdə kvant sistemlərinin simulyasiyasının hesablama qeyri-mümkünlüyünü göstərir. 1976 — Polşalı fizik və riyaziyyatçı Roman Stanislav İnqarden Riyazi-Fizika üzrə Hesabatlar cildində "Kvant İnformasiya Nəzəriyyəsi" adlı məqalə dərc edir. 10, 43–72, 1976 (1975-ci ildə alındı). Bu, kvant məlumat nəzəriyyəsini yaratmaq üçün ilk cəhdlərdən biridir, çünki Şenon klassik məlumat nəzəriyyəsinin sadəcə kvant vəziyyətinə ümumiləşdirilə bilməyəcəyini göstərmişdir. Lakin buna baxmayaraq, belə bir nəzəriyyə qurmaq olar ki, bu, kvant mexanikasının və açıq sistemlərin və kvant müşahidə olunanların formalizmini nəzərə alaraq Şenon nəzəriyyəsinin müəyyən ümumiləşdirilməsi olsun.

Kvant informasiya elmi (ing. Quantum Information Science – QIS) — kvant mexanikasının prinsiplərindən istifadə edərək məlumatların necə emal edildiyini, ötürüldüyünü və saxlandığını öyrənən bir sahədir. Bu sahə ənənəvi informasiyanın emalı və idarə edilməsinə nisbətən daha sürətli və daha effektiv metodlar təklif edir. Klassik kompüterlərin sərhədlərini aşmaq və müasir texnologiyada inqilabi dəyişikliklər etmək potensialına sahib olan kvant informasiya elmi kvant hesablama, kvant kriptoqrafiya və kvant teleporta kimi sahələri əhatə edir. == Əsas prinsipləri == Qubit — klassik informasiya texnologiyasında məlumatlar bitlərlə (0 və 1) kodlanır. Kvant informasiya elmində isə qubit (kvant bit) anlayışı istifadə olunur. Qubitlər həm 0, həm də 1 vəziyyətində eyni anda ola bilər – buna superpozisiya deyilir. Bu, kvant kompüterlərinin klassik kompüterlərdən fərqli olaraq, bir anda daha çox məlumatı emal etməsinə imkan yaradır. Superpozisiya — kvant mexanikasının ən əsas xüsusiyyətlərindən biri olan superpozisiya, kvant sistemlərinin eyni anda bir neçə vəziyyətdə ola biləcəyini göstərir. Klassik kompüterlər 0 və 1-ləri ayrı-ayrı vəziyyətlərdə saxlayır, lakin qubitlər eyni anda həm 0, həm də 1 ola bilir.

Kvantlama (Quantization, Квантование ) – siqnal amplitudunun qiymətinin ən yaxın tam qiymətə (kvantlama səviyyəsinə) yuvarlaqlaşdırılması. == İstinadlar == == Ədəbiyyat == İmamverdiyev Y.N., Suxostat L.V. "Nitq texnologiyaları üzrə terminlərin izahlı lüğəti ", 2015,“İnformasiya Texnologiyaları” nəşriyyatı,111 səh.

Kvantlaşdırma , riyaziyyatda və rəqəmsal siqnal emalında , giriş dəyərlərinin böyük dəstdən (çox vaxt davamlı çoxluq) daha kiçik (hesablana bilən) çoxluqda, çox vaxt sonlu sayda elementlərlə çıxış qiymətlərinə qədər xəritələşdirilməsi prosesidir . Yuvarlaqlaşdırma və kəsilmə kvantlaşdırma proseslərinin tipik nümunələridir. Siqnalın rəqəmsal formada təmsil olunması prosesi adətən yuvarlaqlaşdırmanı nəzərdə tutduğundan, kvantlaşdırma demək olar ki, bütün rəqəmsal siqnalların işlənməsində müəyyən dərəcədə iştirak edir. Kvantlaşdırma da mahiyyətcə bütün itkili sıxılma alqoritmlərinin əsasını təşkil edir. Giriş dəyəri ilə onun kvantlaşdırılmış dəyəri arasındakı fərq (məsələn, yuvarlaqlaşdırma xətası ) kvantlaşdırma xətası adlanır . Kvantlaşdırmanı həyata keçirən cihaz və ya alqoritmik funksiyaya kvantizator deyilir . Analoqdan rəqəmə çevirici kvantlaşdırıcıya misaldır. == Riyazi xüsusiyyətlər == Kvantlaşdırma çox-az xəritələmə olduğundan, bu, mahiyyət etibarı ilə qeyri-xətti və dönməz prosesdir (yəni, eyni çıxış dəyəri çoxlu giriş qiymətləri tərəfindən paylaşıldığından, ümumiyyətlə, dəqiq giriş dəyərini bərpa etmək mümkün deyil. yalnız çıxış dəyəri verilmişdir). Mümkün giriş dəyərlərinin çoxluğu sonsuz böyük ola bilər və ola bilsin ki, davamlı və buna görə də saysız ola bilər (məsələn, bütün həqiqi ədədlər çoxluğu və ya bəzi məhdud diapazonda olan bütün real ədədlər).

Kvantun yarımadası (çin. 關東) — Çinin şimal-qərbində yerləşən yarımada. Lyaodun yarımadasının cənub-qərb qutaracağını təşkil edir. == Tarixi == Sin imperiyası dönəmində Lyaonin vilayəti ərazisinə daxil idi. Çin-yapon müharibəsi sonrası yarımada Simonosek müqaviləsinə əsasən Yaponiyaya verilir. Ancaq Fransa, Rusiya və Almaniyanın təzyiqi ilə ərazi yenidən Çinə qaytarılır. 1897-ci ilin dekabr ayında rus hərbi-dəniz qüvvələri Lyayşunkou limanına daxil olur. Bura rəsmi olaraq Port-Artur adlandırılır. 1898-ci ilin martında Rusiya rəsmi olaraq 25 illiyinə. Admiral Yevgeni Alekseev bölgənin komandanı elan edilir.

"Mərhəmət kvantı" — Ceyms Bond haqqında 22-ci film, "Royal Kazinosunun" sikveli. Əsas mahnısı – "Another Way to Die" (bəstəkar Cek Vayt, ifaçısı Alişiya Kis).

"Mərhəmət kvantı" — Ceyms Bond haqqında 22-ci film, "Royal Kazinosunun" sikveli. Əsas mahnısı – "Another Way to Die" (bəstəkar Cek Vayt, ifaçısı Alişiya Kis).

Qarışqa-adam və Arı: Kvantomaniya (ing. Ant-Man and the Wasp: Quantumania) — 2023-cü il ABŞ istehsalı Marvel Kinematoqrafiya Kainatının filmi. Filmin çəkilişləri Atlanta, London və Los-Ancelesdə aparılır.

Qarışqa-adam və Arı: Kvantomaniya (ing. Ant-Man and the Wasp: Quantumania) — 2023-cü il ABŞ istehsalı Marvel Kinematoqrafiya Kainatının filmi. Filmin çəkilişləri Atlanta, London və Los-Ancelesdə aparılır.