تمت ملاحظة التشابك الكمي مباشرة على المقياس العياني

الوعي وقواعد ميكانيكا الكم
الوعي وقواعد ميكانيكا الكم

عندما يتشابك جسيمان أو جسمان ، على الرغم من تباعدهما عن بعضهما البعض ، ترتبط خصائصهما الفردية بطريقة لا تسمح بها القوانين التقليدية للفيزياء.

هذه ظاهرة غريبة أطلق عليها أينشتاين اسم "النشاط المخيف عن بعد" ، لكن العلماء يجدونها رائعة لمدى غرابتها. لعرض التشابك الكمي وتسجيله بشكل مباشر ، استخدمت دراسة أجريت عام 2021 نطاقًا أكبر بكثير من الجسيمات دون الذرية المرتبطة عادةً بالتشابك.

على الرغم من أن التجارب استخدمت برميلين معدنيين صغيرين للغاية ، كل خُمس عرض شعرة الإنسان ، إلا أن الأبعاد المعنية لا تزال متواضعة جدًا من وجهة نظرنا ، لكنها هائلة بشكل لا يصدق في عالم فيزياء الكم.

وفقًا للفيزيائي John Teufel من المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) في الولايات المتحدة العام الماضي ، "إذا قمت بفحص بيانات الموضع والزخم للطبلين بشكل منفصل ، فإن كل واحدة تبدو ساخنة ببساطة".

ولكن عندما نجمعها ، يمكننا أن نرى أن ما يبدو أنه حركة عشوائية في أسطوانة يرتبط بها تمامًا بطريقة لا يمكن تحقيقها إلا في حالة التشابك الكمي.

على الرغم من عدم وجود سبب للاعتقاد بأن التشابك الكمي لا يمكن أن يحدث في الأجسام العيانية ، فقد كان يعتقد سابقًا أن هذه التأثيرات ليست واضحة على المقاييس الأكبر أو أن المقياس العياني يخضع لقوانين أخرى.

قد لا يكون هذا هو الحال ، وفقا لبحث حديث. تنطبق نفس قوانين الكم بالفعل في هذه الحالة ويمكن رؤيتها. تم استخدام فوتونات الميكروويف لتهتز أغشية الأسطوانة الصغيرة التي ظلت متزامنة مع موضعها وسرعتها.

تم تبريد البراميل وتعميمها ثم مراقبتها تدريجيًا في حاوية مبردة للتخلص من العبث ، وهي مشكلة شائعة مع الحالات الكمية. تم بعد ذلك ترميز حالات الطبول في مجال ميكروويف منعكس يشبه الرادار.

كان التشابك الكمي العياني أيضًا موضوع بحث سابق ، لكن دراسة 2021 ذهبت إلى أبعد من ذلك: تم أخذ جميع القياسات اللازمة بدلاً من افتراضها ، وتم إنشاء التشابك بطريقة حتمية وغير عشوائية.

من خلال العمل مع الطبول العيانية (أو المذبذبات) في التشابك الكمي ، أوضح الباحثون كيف يمكن اكتشاف موضع وزخم رأسي طبلة في وقت واحد في مجموعة تجارب متصلة ولكن مختلفة.

وفقًا للفيزيائية Laure Mercier de Lepinay من جامعة Aalto في فنلندا ، تُظهر رؤوس الطبلة في دراستنا حركة كمومية جماعية. تهتز الأسطوانات في مرحلة معاكسة ، بحيث يكون أحدهما في الوضع النهائي لدورة الاهتزاز والآخر في الوضع النهائي في نفس الوقت.

في هذه الحالة ، فإن معالجة الأسطوانة ككيان ميكانيكي كم واحد يزيل عدم اليقين الكمومي في حركة البراميل.

هذه القصة جديرة بالملاحظة للتغلب على مبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ ، والذي ينص على أنه لا يمكن قياس الزخم والموضع بدقة في وقت واحد. وفقًا للمفهوم ، سيتداخل تسجيل أحد القياسات مع الآخر بسبب ظاهرة تُعرف باسم الإجراء الكمي العكسي.

يستخدم هذا البحث المعين هذا التشابك لتجنب الانعكاس الكمي ويدعم الأعمال الأخرى من خلال إظهار التشابك الكمي العياني ، وتحديد الحدود بين الفيزياء الكلاسيكية (حيث ينطبق مبدأ عدم اليقين) والفيزياء الكمومية (حيث لا يظهر حاليًا).

تعد القدرة على إدارة العناصر وتعميمها على نطاق مجهري لتشغيل شبكات اتصالات الجيل التالي أحد الاستخدامات المستقبلية المحتملة لمجموعتي النتائج.

كتب الفيزيائيان Hoi-Kwan Lau و Aashish Clerk ، اللذان لم يشاركا في الدراسات ، في تعليق على العمل: "إلى جانب التطبيقات العملية ، تتناول هذه التجارب المدى الذي يمكن للتجارب أن توسع من خلاله ملاحظة الظواهر الكمية الواضحة إلى ما وراء النطاق العياني". نشرت في ذلك الوقت.

المصدر: sciencealert

Günceleme: 16/10/2022 21:11

إعلانات مماثلة

كن أول من يعلق

Yorumunuz