آزمایشی برای دیدن درهم‌تنیدگی کوانتومی

بیگ بنگ: دانشمندان آزمایشی جدید را ابداع کرده‌اند که با کمک آن می‌توان به صورت مستقیم پدیده در‌هم‌تنیدگی کوانتومی را مشاهده کرد، و به گفته دانشمندان می‌توان به واسطه این آزمایش دو انسان را نیز دچار درهم‌تنیدگی کوانتمی ساخت. این آزمایش با هدف پاسخ دادن به پرسش‌های مهمی ایجاد شده‌ که در زمینه نظریه در‌هم‌تنیدگی کوانتومی مطرح هستند: درهم‌تنیدگی کوانتومی چگونه است؟ و ایجاد این اثر روی دو انسان چه احساسی را ایجاد می‌کند؟

Quantum-Entanglement_1024براساس گزارش ساینس‌الرت به نقل از همشهری،  درهم‌تنیدگی کوانتومی پدیده‌ای عجیب است که در اثر آن دو ذره کوانتومی به گونه‌ای با یکدیگر تعامل برقرار می‌کنند که اتصالی عمیق میان آنها برقرار می‌شود، گویی دارای جسمی واحد هستند. این به آن معنی است که هر‌آنچه برای یکی از این ذرات اتفاق بیافتد،‌ اثری مستقیم و مشابه روی ذره دیگر خواهد‌داشت، حتی اگر آن ذره دیگر در فاصله چندین سال نوری از ذره اول قرار داشته‌باشد.

این نظریه به اندازه‌ای گیج‌کننده‌است که آلبرت اینشتین نیز نتوانست با آن کنار بیاید. مشکل اینشتین این بود که برای پذیرفتن درهم‌تنیدگی کوانتومی، باید با نظریه نسبیت خاص خود مخالفت می‌کرد، زیرا برای عملی شدن این نظریه اطلاعات باید سریعتر از نور حرکت کنند. فیزیکدانان برای چندین دهه وجود چنین پدیده‌ای را انکار کردند،‌اما امروزه دانشمندان در آزمایشگاه‌های سرتاسر جهان توانسته‌اند تعداد زیادی از ذرات را دچار درهم‌تنیدگی سازند، موفقیتی که می‌تواند اساس و پایه رایانش کوانتومی باشد،‌فناوری که انتظار می‌رود همه‌چیز درباره پردازش و ذخیره‌ سازی اطلاعات را در آینده متحول سازد.

اکنون که امکان ایجاد درهم‌تنیدگی ذرات فوتون در آزمایشگاه‌ها به وجود آمده‌ است، گروهی از دانشمندان از دانشگاه ژنو این پرسش را مطرح کرده‌اند: اگر دوانسان دچار درهم‌تنیدگی کوانتومی شوند چه رخ خواهد‌ داد؟ فرض این است که چشمان انسان ردیاب‌های فوتونی هستند از این رو در حالت نظری می‌توان چشمان انسان را جایگزین ردیاب‌های فوتونی در یک آزمایش ردیابی درهم‌تنیدگی ساخت و از انسان‌ها برای مشاهده این آزمایش استفاده کرد. برای انجام این آزمایش تنها کافی است چند فوتون درهم‌تنیده شده را به سوی چشم انسان روانه ساخت و این کار را بارها و بارها تکرار کرد تا از نظر آماری ایجاد درهم‌تنیدگی در انسان به تایید برسد.

انجام چنین آزمایشی در واقعیت چندان ساده نیست، مشکل اصلی اینجاست که چشم قادر به تشخیص یک تک فوتون نیست و چشم برای دیدن نور باید توسط تعداد زیادی از فوتون‌ها تحریک شود. گفته می‌شود حداقل تعداد فوتون‌هایی که می‌توانند بینایی را در چشم تحریک کنند،‌ هفت فوتون است، اما در عمل انسان‌ها زمانی فوتون‌ها را می‌بینند که تعداد آنها به صدها یا هزاران فوتون برسد.

QuantumEntanglementاین به آن معنی است که دست‌کم صدها فوتون باید دچار درهم‌تنیدگی شوند تا چشم انسان قدرت دیدن آنها را داشته‌باشد،‌ کاری که انجام آن با استفاده از فناوری‌های روز غیرممکن است. از این رو دانشمندان تصمیم گرفتند با تقویت فوتون‌ها با استفاده از فناوری‌های موجود،‌ امکان ردیابی آنها را توسط چشم انسان فراهم آورند. برای انجام این‌کار از فرایندی به نام عملیات جایگزینی استفاده کردند که طی اجرای آن دو ذره به شکلی باهم دچار تداخل شدند که تغییر در یکی دیگری را نیز دچار تغییر می‌کرد.

در این آزمایش یک پرتو از فوتون‌های مرتبط با هم، از یک لیزر به سوی یک تجزیه‌ کننده نور تابانده می‌شود و از میان آن عبور می‌کند، اما تغییری در فاز این پرتو نوری باعث بازتابیده شدن این پرتو می‌شود. در صورتی که پرتو لیزری دیگری با پرتو اول تداخل پیدا کند، باری دیگر فاز پرتو اول را تغییر داده و آن را باری دیگر باز خواهد تاباند. از این رو پرتو دوم کنترل بازتابیده شدن یا نشدن پرتو اول را به دست دارد. نیازی نیست که پرتو دوم از شدت پرتو اول برخوردار باشد، اما باید مرتبط با پرتو اول باشد تا آزمایش موفقیت‌آمیز باشد.

به این شکل دانشمندان از یک فوتون درهم‌تنیده شده برای تغییر مسیر حرکت پرتو نوری قدرتمند‌تری استفاده می‌شود که قرار است چشم انسان آن را ببیند. این آزمایش فرضی اگرچه هنوز نیازمند بازبینی دیگر دانشمندان است،‌ اما گفته می‌شود اولین آزمایشی است که به واسطه آن می‌توان درهم‌تنیدگی کوانتومی را به چشم دید. از دیگر محدودیت‌های چنین آزمایشی این است که فرد داوطلب باید ثابت بنشیند تا هزاران فوتون به چشم او تابیده شوند، و تنها هر ۳۰ ثانیه یکبار اجازه پلک زدن خواهد‌ داشت. جزئیات بیشتر این پژوهش در وبسایت arxiv.org منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: sciencealert.com

image_pdfimage_print
(15 نفر , میانگین : 4٫27 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=45795
تحریریه‌ی بیگ بنگ

تحریریه‌ی بیگ بنگ

وب سایت بیگ بنگ یک سایت علمی، تحقیقاتی میباشد که توسط تعدادی از علاقمندان به علم و دانش اداره می شود. این سایت از اواخر سال 1390 تاکنون به فعالیت خود در این حوزه ادامه داده است.

شما ممکن است این را هم بپسندید

یک پاسخ

  1. ahmad گفت:

    علت پدیده درهم تنیدگی چیست؟ علم هنوز پاسخی برای آن ندارد اما من نظری دارم که شاید جواب این ماجرا باشد____ ما با چشم عالم ماکروسکوپیک را می بینیم و ذرات کوانتومی که فقط با آزمایشات و دستگاهها دیده میشوند بر خلاف تصور ذرات تشکیل دهنده عالم ماکروسکوپیک نیستند بلکه اگر دقت کنید ذراتی در کار نیست بلکه فقط یک ذره است که به طور آنی از نقطه بیگ بنگ لحظه به لحظه به عالم ماکروسکوپیک در نظر ما تعالی می یابد چون همه عالم همواره به طور آنی از نقطه واحد بیگ بنگ در نظر ما تعالی می یابد بنابراین همه ذرات عالم در واقع یک ذره اند و برای همین هر تغییر در ذره ای به طور آنی در ذره به ظاهر دیگری رخ میدهد پس فقط و فقط یک ذره در کار است و برای همین است که زمان و مکان هم ندارد بنابراین وقتی دانشمندان به گمان خود به ذرات تشکیل دهنده عالم ماکروسکوپیک می نگرند در واقع به یک ذره می نگرند همان ذره ای که به طور آنی از یک نقطه(بیگ بنگ) به تمام عالم ماکروسکوپیک تعالی می یابد اگر چه چیزهایی که نوشتم به نظر عجیب و اشتباه باشد ولی لطفا آن را حذف نکنید چه بسا شاید حقیقتی در آن باشد

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *