Soubor:Quantum measurement of polarization.gif
Obsah stránky není podporován v jiných jazycích.
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Quantum_measurement_of_polarization.gif (350 × 245 pixelů, velikost souboru: 1,29 MB, MIME typ: image/gif, ve smyčce, 143 snímků, 26 s)
Tento soubor pochází z Wikimedia Commons. Níže jsou zobrazeny informace, které obsahuje jeho tamější stránka s popisem souboru. |
Popis
PopisQuantum measurement of polarization.gif |
English: A quantum measurement of polarization of single photons, where individual photons are injected into a polarizing beam splitter, which transmits the horizontal and reflects the vertical polarization. A horizontally polarized (H) photon reaches the right-hand side detector, a vertically polarized (V) photon reaches the left-hand side detector, and a diagonally polarized (D) photon leaves the beam splitter in a coherent superposition of H and V. It propagates in this form till it reaches both detectors, at which moment the photon's wave function collapses into a well-defined polarization. In the animation the photon finally "chooses" the horizontal polarization, but it could have chosen with the same probability the vertical one. Čeština: Kvantové měření polarizace fotonů, kde jsou jednotlivé fotony posílány skrz polarizační dělič paprsků, který propouští horizontální polarizaci a odráží tu vertikální. Horizontálně polarizovaný (H) foton doletí k pravému detektoru, vertikálně polarizovaný (V) foton doletí k detektoru levému a diagonálně polarizovaný (D) foton opouští dělič paprsků v koherentní superpozici H a V. V této podobě se šíří prostorem až dorazí k detektorům, v kteréžto chvíli dojde ke kolapsu vlnové funkce fotonu do jedné konkrétní polarizace. V animaci si foton nakonec "vybere" horizontální polarizaci, ale se stejnou pravděpodobností si mohl vybrat i polarizaci vertikální. |
Datum | |
Zdroj | Vlastní dílo |
Autor | JozumBjada |
Licence
Já, držitel autorských práv k tomuto dílu, ho tímto zveřejňuji za podmínek následující licence:
Tento soubor podléhá licenci Creative Commons Uveďte autora-Zachovejte licenci 4.0 International
- 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). The source code follows.
(* ::Package:: *)
(* ::Chapter:: *)
(*Quantum measurement of polarization*)
(* ::Text:: *)
(*Version: 12.0.0 for Microsoft Windows (64-bit) (April 6, 2019)*)
(* ::Section::Closed:: *)
(*Constants*)
(* ::Input::Initialization:: *)
gray=GrayLevel[0.75];
partCol=Lighter[Blue,.5] (*Orange*);
(* ::Input::Initialization:: *)
hmax=4.4;
(* ::Section::Closed:: *)
(*Particle*)
(* ::Input::Initialization:: *)
getWave[off_,cutL_:-2\[Pi],cutH_:2\[Pi]]:=Module[{plot,line,line3D,rad=0.04,a=1*10^(-0.5),b=7,c=1.4\[Pi],sf=.2},
plot=Plot[sf Exp[-a (x/sf)^2]Sin[(b x+off)/sf],{x,sf Max[-c,cutL],sf Min[c,cutH]}];
(*line=Cases[InputForm[plot],_Line,Infinity,1];*)
line=InputForm[plot][[1,1,1,1,3,1,2]];
line3D=line[[1]]/.{a_?NumericQ,b_}:>{a,b,0};
Tube[line3D,rad]
]
(* ::Input::Initialization:: *)
particle[off_,cL_:-2\[Pi],cH_:2\[Pi]]:={partCol,Opacity[.5],Ball[{0,0,0},.3],Rotate[getWave[6\[Pi] off,cL,cH],\[Pi]/2,{0,0,1}]}
(* ::Section::Closed:: *)
(*PBS*)
(* ::Input::Initialization:: *)
beamsplitter=Module[{p1={0, 0, 0},p2={1, 0, 0},p3={0, 1, 0},p4={0, 0, 1},p5={1, 0, 1},p6={0, 1, 1},prism},
prism=Translate[Prism[{p1, p2, p3, p4, p5, p6}], {-.505, -.505, -.5}];
{
EdgeForm[None],Specularity[Lighter[Blue,0.2],200],
{
Opacity[.8, Lighter[Purple, .7]],FaceForm[Opacity[.8, Lighter[Blend[{Blue, Purple}, .9], .5]]],
prism
},
{
Opacity[.9, Lighter[Purple, .7]],FaceForm[Opacity[.85, Lighter[Blend[{Blue, Purple}, .1], .5]]],
Rotate[prism, \[Pi], {0, 0, 1}]
}
}
];
(* ::Section::Closed:: *)
(*Detectors*)
(* ::Input::Initialization:: *)
detector=RevolutionPlot3D[.2x^2 Exp[x],{x,0,1.65},BoxRatios->1,Mesh->False,PlotStyle->Thickness[.2]];
detector=First@Cases[InputForm[detector],_GraphicsComplex,Infinity,1];
detector=detector/.{(Lighting->_):>Nothing,_RGBColor->Nothing,_Specularity->Nothing};
(* ::Input::Initialization:: *)
Module[{col1=gray,col2=gray,ang=35,dist=17,vert=8},
detector1=Translate[#,{0,4,0}]&@Rotate[#,\[Pi]/2,{0,1,0}]&@Rotate[Scale[detector,0.3],\[Pi]/2,{1,0,0}];
detector2=Translate[#,{-3.8,0,0}]&@Rotate[#,\[Pi]/2,{0,0,1}]&@Rotate[#,\[Pi]/2,{0,1,0}]&@Rotate[Scale[detector,0.3],\[Pi]/2,{1,0,0}];
]
(* ::Input::Initialization:: *)
subsceneDetectors[r_,partup_:True]:=Module[{col1=gray,col2=gray},
If[r>.9,If[partup,col1=Orange,col2=Orange]];
{{col1,detector1},{col2,detector2}}
]
(* ::Section::Closed:: *)
(*Scenes*)
(* ::Input::Initialization:: *)
trajectoryH[r_]:=Module[{rcollapse=0.95},
Translate[#,{0,Rescale[r,{0,1},{-2,hmax-2}],0}]&@particle[r,-2\[Pi],If[r>rcollapse,\[Pi],2\[Pi]]]
]
(* ::Input::Initialization:: *)
trajectoryV[r_]:=Module[{rcollapse=0.95,rrefl=2/hmax,rdelta=0.1,dd,ang=\[Pi]/2},
If[r<rrefl,
dd=If[r>rrefl-rdelta,Rescale[r,{rrefl-2rdelta,rrefl},{0,3\[Pi]/2}],0];
Translate[#,{0,Rescale[r,{0,rrefl},{-2,0}],0}]&@Rotate[particle[r,-2\[Pi]+dd,2\[Pi]-dd],ang,{0,1,0}]
,
dd=If[r<rrefl+rdelta,Rescale[r,{rrefl,rrefl+2rdelta},{3\[Pi]/2,0}],0];
Translate[#,{Rescale[r,{rrefl,1},{0,-2}],0,0}]&@Rotate[Rotate[particle[r,-2\[Pi]+dd,2\[Pi]-dd+If[r>rcollapse,-\[Pi],0]],\[Pi]/2,{0,1,0}],\[Pi]/2,{0,0,1}]
]
]
(* ::Input::Initialization:: *)
trajectoryD[r_]:=Module[{rcollapse=0.9,rrefl=2/hmax,rdelta=0.1,dd,ang=\[Pi]/4},
If[r<rrefl,
dd=If[r>rrefl-rdelta,Rescale[r,{rrefl-2rdelta,rrefl},{0,3\[Pi]/2}],0];
Translate[#,{0,Rescale[r,{0,rrefl},{-2,0}],0}]&@Rotate[particle[r,-2\[Pi]+dd,2\[Pi]-dd],ang,{0,1,0}]
,
dd=If[r<rrefl+rdelta,Rescale[r,{rrefl,rrefl+2rdelta},{3\[Pi]/2,0}],0];
{
If[r>rcollapse,{},
Translate[#,{Rescale[r,{rrefl,1},{0,-2}],0,0}]&@Rotate[Rotate[particle[r,-2\[Pi]+dd,2\[Pi]-dd],\[Pi]/2,{0,1,0}],\[Pi]/2,{0,0,1}]
],
Translate[#,{0,Rescale[r,{rrefl,1},{0,hmax-2}],0}]&@particle[r,-2\[Pi]+dd,2\[Pi]-dd+If[r>rcollapse,-\[Pi],0]]
}
]
]
(* ::Input::Initialization:: *)
animation[r_]:=Module[{r1b=0.05,r1e=0.34,r2b=0.35,r2e=0.64,r3b=0.65,r3e=0.999,mode,rloc,subsceneParticle,rightdet,opts,fontFamily=(*"Devanagari"*)"Times",fontSize=40},
{mode,rloc}=Piecewise[{
{{"H",Rescale[r,{r1b,r1e},{0,1}]},r1b<r<r1e},
{{"V",Rescale[r,{r2b,r2e},{0,1}]},r2b<r<r2e},
{{"D",Rescale[r,{r3b,r3e},{0,1}]},r3b<r<r3e}
},{"0",0}];
{rightdet,subsceneParticle}=Switch[mode,
"H",{True,trajectoryH},
"V",{False,trajectoryV},
"D",{True,trajectoryD},
"0",(rloc=0;{True,{}&})
];
opts={ViewVector->{{150,-200,150},{0,0,0}},ViewAngle->0.018,PlotRange->{{-3,1},{-4,4},{-1,1}},Lighting->"Neutral",Boxed->False};
Graphics[{
Inset[Graphics3D[{beamsplitter,subsceneDetectors[rloc,rightdet],subsceneParticle[rloc]},Sequence@@opts],ImageScaled[{.5,.5}],ImageScaled[{.5,.5}],2]
},PlotRange->{{-1,1},.7{-1,1}},
Epilog->If[mode==="0",{},Text[Style[mode,fontSize,partCol,Bold,FontFamily->fontFamily],ImageScaled[{.1,.1}]]]
]
]
(* ::Section::Closed:: *)
(*Preview*)
(* ::Input:: *)
(*Manipulate[animation[r],{r,0,1,Appearance->"Open"}]*)
(* ::Section:: *)
(*Export*)
(* ::Input:: *)
(*SetDirectory[NotebookDirectory[]]*)
(* ::Input:: *)
(*{time,frames}=AbsoluteTiming[ParallelTable[Rasterize[animation[r],ImageSize->350],{r,0,1,.007}]];*)
(*Print@time;*)
(*Export["anim.gif",frames,AnimationRepetitions->Infinity,"DisplayDurations"->.18]*)
(* ::Input:: *)
(*SystemOpen[%]*)
Položky vyobrazené v tomto souboru
zobrazuje
Nějaká hodnota bez položky na Wikidatech
Historie souboru
Kliknutím na datum a čas se zobrazí tehdejší verze souboru.
Datum a čas | Náhled | Rozměry | Uživatel | Komentář | |
---|---|---|---|---|---|
současná | 5. 10. 2021, 21:35 | 350 × 245 (1,29 MB) | JozumBjada | Cross-wiki upload from cs.wikipedia.org |
Využití souboru
Tento soubor používá následující stránka:
Metadata
Tento soubor obsahuje dodatečné informace, poskytnuté zřejmě digitálním fotoaparátem nebo scannerem, kterým byl pořízen. Pokud byl soubor od té doby změněn, některé údaje mohou být neplatné.
Poznámky ze souboru GIF | Created with the Wolfram Language : www.wolfram.com |
---|