تعیین محدوده ­ای قدرتمند برای درهم ­تنیدگی کوانتومی

بیگ بنگ: دانشمندان برای اولین بار درهم­ تنیدگی کوانتومی را به بالاترین شتاب ممکن رساندند و دریافتند “تاثیر شبح­ وار از راه دور” شکننده نبوده و بسیار قوی می­ باشد.

به گزارش بیگ بنگ، در آزمایشات اخیر، دانشمندان ذرات درهم ­تنیده را به شتاب بالاتر از ۳۰ برابر شتاب جاذبه رسانده و مشاهده کردند که این ذرات موضع خود را حفظ کردند. نتایج این آزمایش می­ تواند تاثیرات مهمی بر جستجوی نظریه­ ای  واحد برای فیزیک مدرن بگذارد. “روپرت اورسین” یکی از اعضای تیم تحقیقاتی در دانشگاه وین اتریش، در این باره گفت:« این آزمایش­ ها می­ تواند به ما در یکی ساختن نظریه­ های مکانیک کوانتوم و نسبیت کمک کند.»

درهم ­تنیدگی کوانتومی یکی از شواهد مکانیک کوانتومی بوده که بسیار مورد آزمایش دانشمندان قرار گرفته، اما ما هنوز چیزهای زیادی در مورد این پدیده عجیب و غریب که در آن دو ذره مختلف یکی می­ شوند، نمی­دانیم. این بدین معنی است که اتفاقی که بر یک ذره می­ افتد، اثر مستقیمی بر ذره دیگر دارد، حتی اگر این دو ذره در فاصله­ ی چندین سال­ نوری از یکدیگر باشند.

ما بر اساس آزمایش ­های بی­شماری که انجام دادیم بر این باوریم که درهم ­تنیدگی وجود دارد اما این پدیده با نظریه نسبیت اینشتین قابل توضیح نیست. در اینجا فیزیک مدرن میان دو پدیده شگفت­ انگیز قرارگرفته که هیچ کسی نمی­داند چگونه این دو را به هم پیوند بزند. قسمت بزرگ حل شکاف میان فیزیک کلاسیک و کوانتوم در این است که بتوانیم جوانب هر دو را همزمان مشاهده کنیم که اورسین و تیم تحقیقاتی او به این امر دست یافتند. در این راستا آنها ذرات درهم­ تنیده را به شتاب های بسیار بالای تعریف ­شده در نظریه نسبیت رساندند.

برای انجام این کار، محققان فوتون­ های درهم­ تنیده(ذرات نور) را در جعبه­ ای قرار داده و جعبه را به منظور رسیدن به جاذبه صفر از فاصله ۱۲ متری پرتاب کردند. سپس جعبه را به بازوی یک سانتریفیوژ چرخنده وصل کرده و شتاب آنرا به ۳۰ برابر شتاب جاذبه زمین رساندند. برای فهم بهتر این مسئله، ترن هوایی تنها ۶ برابر جاذبه را بر شما تحمیل می­ کند. بیشتر انسان­ها در شتاب ۹ برابر جاذبه بیهوش می­ شوند زیرا که بدن سعی می­ کند در این مواقع خون لازم را به مغز برساند. آشکارسازهایی به منظور مشاهده و بررسی فوتون­ های درهم­ تنیده در درون جعبه کار گذاشته شده بودند و پس از گذراندن این دو آزمایش(پرتاب از ارتفاع و سانتریفیوژ)، نتایج بدست آمده از این آشکارسازها این بود که موضع جفت ­شدن شبحی(در ذرات)به قوت خود باقی مانده است.

محققان اضافه کردند: « نتایج ما نشان می­ دهد حرکت­ های غیرلختی، با توجه به قدرت تجهیزات آشکارساز ما، اثری بر درهم ­تنیدگی کوانتومی نمی ­گذارند. این اولین آزمایشی است که یک ساز و کار کوانتومی خالص را در شرایط مختلف(شتاب) قرار داده و این باور را تقویت می­ کند که اثرات کوانتومی با نسبیت هماهنگی دارند.» این دستاورد نه تنها پیروزی بزرگی برای دانشمندانی محسوب می­ شود که علاقمند به مشاهده اثرات فیزیک کوانتوم و کلاسیک بطور همزمان بوده ­اند، بلکه این اطمینان خاطر را به ما می­ دهد که نیازی به نگرانی در مورد از هم پاشیدن این ذرات در آزمایشات فرازمینی نیست.

یکی از اعضای تیم تحقیقاتی، ماتیاس فینک اضافه کرد: « اگر درهم ­تنیدگی شکننده باشد، آزمایشات کوانتومی را نمی­ توان در یک ماهواره، فضاپیمای در حال شتاب­ گیری یا حتی در مقیاس­ های کوچک انجام داد.» قدم بعدی این است که یک قدم فراتر رفته و دریابیم تا چه شتابی می­ توانیم پیش برویم. ماتیاس خاتمه داد: « چالش بعدی ما این است که به منظور دستیابی به شتاب­ های بسیار بالاتر، تجهیزات مجموعه را پایدارتر کنیم. این کار باعث افزایش قدرت آزمایش ما می­ شود.» جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Nature Communications منتشر شده است.

ترجمه: رضا کاظمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com

image_pdfimage_print
(11 نفر , میانگین : 4٫64 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=66317
رضا کاظمی

رضا کاظمی

دانشجوی کارشناسی مترجمی انگلیسی و علاقمند به مطالب علمی نجومی میباشد و در زمینه انتشار مقاله با وب سایت بیگ بنگ همکاری می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

یک پاسخ

  1. بهنام طیبی گفت:

    جالب بود

پاسخ دهید

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