التشابك الكمي هو ربط جسيمين أو كائنين معًا ، حتى لو كانا متباعدين – ترتبط خصائص كل منهما بطريقة لن تكون ممكنة بموجب قوانين الفيزياء الكلاسيكية.
هذه ظاهرة غريبة وصفها أينشتاين.عمل مخيف في المسافة“، لكن غرابته هي أكثر ما يلفت انتباه العلماء دراسة 2021الكم مشكلة لوحظ بشكل مباشر وسجل على المقياس العياني – وهو مقياس أكبر بكثير من الجسيمات دون الذرية المرتبطة عادة بالمادة.
لا تزال الأبعاد المتضمنة صغيرة جدًا من منظورنا – تضمنت التجارب براملين صغيرين من الألومنيوم يبلغ عرضهما خُمس عرض شعرة الإنسان – ولكن في مجال فيزياء الكم ، فإنهما ضخمان للغاية.
“إذا قمت بتحليل بيانات الموضع والسرعة لطبلتين بشكل مستقل ، فستكون كل واحدة منهما ساخنة.” قال الفيزيائي جون تيوفيلمن المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) في الولايات المتحدة العام الماضي.
“ولكن عندما تنظر إليهما معًا ، يمكنك أن ترى أن الحركة العشوائية لطبلة واحدة مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالأخرى. تشابك الكم. “
في حين أن هذا لا يعني أن التشابك الكمومي لا يمكن أن يتم بأجسام عيانية ، فإنه يُفترض أن التأثيرات إما غير قابلة للرصد على نطاقات كبيرة – أو أن المقياس العياني تحكمه مجموعة أخرى من القوانين.
تشير دراسة حديثة إلى خلاف ذلك. في الواقع ، تنطبق نفس قوانين الكم هنا ، ويمكن رؤيتها بالفعل. استخدم الباحثون فوتونات الميكروويف لتهتز أغشية الأسطوانة الصغيرة ، مما يجعلها متزامنة بناءً على موقعها وسرعاتها.
من المشكلات الشائعة في المراحل الكمومية أن الأسطوانات يتم تبريدها وتشابكها وقياسها في مراحل منفصلة لمنع التداخل الخارجي. يتم بعد ذلك ترميز مواضع البراميل في مجال ميكروويف منعكس يعمل مثل الرادار.
أفادت الدراسات السابقة أيضًا عن التشابك الكمي العياني ، لكن بحث 2021 ذهب إلى أبعد من ذلك: تم تسجيل جميع القياسات اللازمة بدلاً من استنتاجها ، وتم إنشاء التشابك بطريقة حتمية وعشوائية.
أ تجارب ذات صلة ولكن منفصلةأظهر الباحثون الذين يعملون مع براميل عيانية (أو مذبذبات) في التشابك الكمومي كيف يمكن قياس موضع وسرعة طبلتين في وقت واحد.
“في عملنا ، تُظهر رؤوس الطبلة حركة كمومية جماعية ،” قال الفيزيائي لور مرسييه دي ليبينايمن جامعة آلتو في فنلندا. “تهتز البراميل في مواضع معاكسة لبعضها البعض ، وعندما يكون أحدهما في الوضع النهائي لدورة الاهتزاز ، يكون الآخر في الوضع المعاكس في نفس الوقت.”
“في هذه الحالة ، إذا تم التعامل مع الطبلين على أنهما كيان ميكانيكي كم ، فإن عدم اليقين الكمي لحركة الأسطوانات يتم إلغاؤه.”
هذا العنوان هو ما يجعله حول مبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ – فكرة أن الموضع والسرعة لا يمكن قياسهما بدقة في وقت واحد. ينص مبدأ العملية تلو العملية على أن تسجيل أي قياس سيتداخل مع قياس آخر عمل العودة الكم.
بالإضافة إلى دعم الأبحاث الأخرى في إثبات التشابك الكمي العياني ، يستخدم هذا البحث تحديدًا هذا التشابك لتجنب الفعل الخلفي الكمي – بشكل أساسي الفيزياء الكلاسيكية (حيث ينطبق مبدأ عدم اليقين) والفيزياء الكمومية (حيث غابت الآن). لا تظهر).
أحد التطبيقات المستقبلية للاختراعين موجود في الشبكات الكمية – أشياء يمكن معالجتها وتشابكها على نطاق مجهري حتى تتمكن من تشغيل شبكات اتصالات الجيل التالي.
كتب الفيزيائيان Hoi-Kuan Lau و Ashish Clarke ، اللذان لم يشاركا في الدراسة: “بخلاف التطبيقات العملية ، تشير هذه التجارب إلى المدى الذي يمكن للتجارب في المجال العياني أن تدفع بملاحظة الظواهر الكمية الواضحة”. تعليق على الأبحاث المنشورة في ذلك الوقت.
كلاهما أولا قبل كل شيء وهذا ثانيا تم نشر الدراسة علوم.
نُشرت نسخة من هذه المقالة في الأصل في مايو 2021.
