محققان در هم‌تنیدگی کوانتومی را بعنوان حقیقتی فیزیکی نشان دادند

بیگ بنگ: محققان موسسه فناوری ماساچوست(MIT)، دانشگاه وین و دیگر دانشگاه‌ها مشغول کار روی در هم‌تنیدگی کوانتومی و توضیح دادن بی‌‌قاعدگی‌های مشاهده شده‌اند. تحقیقات این گروه بیشتر روی ستاره‌هایی بود که قادر به ارسال فوتون به سمت زمین بودند – که نزدیک‌ترین این ستاره‌ها حدوداً ۶۰۰ سال نوری با زمین فاصله دارد.

به گزارش بیگ بنگ، دنیای کوانتوم پر از پدیده‌های عجیب است –پدیده‌هایی که شهود ما از فیزیک قادر به درک آن نیست. به همین خاطر است که دنیای کوانتوم قوانین جداگانه‌ی خاص خود را تحت عنوان مکانیک کوانتوم دارد. یکی از این پدیده‌ها که آلبرت اینشتین آن‌ را “فعل و انفعلاتی شبح‌گونه در فواصل زیاد” نامید، درهم‌تنیدگی کوانتومی است. با وجود اینکه این پدیده خیلی شبیه به داستان‌های علمی-تخلی است، درهم‌تنیدگی واقعی و قابل مشاهده میباشد.

با این وجود، جان بل ۵۰ سال پیش اعلام کرد که باید حد بالایی برای درجه‌ی همبستگی اندازه‌گیری هر یک از اجزای یک جفت روی دیگری وجود داشته باشد (نامساوی بل)– چرا که تمام ذرات موجود در عالم ویژگی‌ها و مشخصات قابل‌ اندازه‌گیری خاص خود را دارند. اما فیزیکدانان همبستگی‌هایی میان ذرات مشاهده‌ کردند که پا از این حدبالا فراتر میگذارد و نشان از درهم‌تنیدگی واقعی دارد. تمام آزمایشات با نتایج درهم‌تنیدگی تا به امروز به عنوان “حالت خاص” و “استثنا” تلقی میشد.

حال محققان دانشگاه MIT، دانشگاه وین و مراکز علمی دیگر در تلاش برای از بین بردن این حالت‌های خاص‌اند. بی‌قاعدگی اختیار آزاد، که پیشنهاد می کند عوامل انسانی – تنظیمات آزمایشگاهی یک محقق، انتخاب ذرات برای درهم‌تنیدن، اندازه‌گیری‌ای که محقق تصمیم به تمرکز روی آن میگیرد و غیره–باعث پدید آمدن متغیرهایی می شود که نشان از درهم‌تنیدگی کوانتومی دارد اما عملاً آشکار نیستند. “دیوید کایزر” استاد برتر تاریخ علم و استاد تمام فیزیک در MIT میگوید: «فضای عمل مخالفان مکانیک کوانتوم به طرز چشمگیری کوچک شده است. البته این فضای عمل هنوز وجود دارد، اما ما موفق شدیم آنرا به توان ۱۶ برابر کاهش بدهیم.»

به ستاره‌ها بنگر

برای اینکه آزمایش به تصادفی و نامعین‌ترین شکل ممکن صورت بگیرد، تیم تحقیقاتی تصمیم به مشاهده‌ی فوتون‌های بسیار قدیمی که از ستاره‌های دوردست که حکم ژنراتور‌های تولید فوتون فضایی را دارند، گرفت. ‌آنها روی ستاره‌هایی که بیشترین فوتون را به سمتشان(به طرف تیم تحقیقاتی روی کره‌ی زمین) ارسال میکردند متمرکز شدند – که نزدیک‌ترین این ستاره‌ها ۶۰۰ سال نوری فاصله دارد. تیم تحقیقاتی دو منبع در دانشگاه وین و آکادمی علمی استرالیا راه‌اندازی کرد که فوتون‌های در هم‌تنیده تولید کند تا آنها را مورد اندازه‌گیری قرار دهد.

کایزر توضیح میدهد: «نتایج آزمایش‌های ما با مکانیک کوانتومی بسیار همگام و همراه‌ است و هرگونه پیش بینی شبه-اینشتینی را کنار می زند. تمام آزمایشات دیگر نیز میتوانستند از این بی‌قاعدگی عجیب که در حد چند میکروثانیه پیش از آزمایش رخ میداد، گزارش دهند. اما در مقابل، فرصت ما برای دیدن این اثر در حد ۶۰۰ سال بود. که مدت زمانی به اندازه‌ی ده به توان ۱۶ برابر طولانی‌تری دارد.»

آزمایش صورت گرفته مثال خوبی است برای استفاده‌ی درست از تکنولوژی به‌ منظور مشاهده‌ی کیهان و درک طرز کار آن. یک مثال خوب برای این تکنولوژی، برخورد دهنده‌ی هادرونی بزرگ(LHC) میباشد، بزرگترین شتاب‌دهنده‌ی ذرات که به ما امکان مشاهده‌ی جهان کوانتومی بدون توسل و خیره‌ شدن به ستاره‌ها را فراهم کرد. امروزه، در مورد موضوع درک رفتار کوانتومی، به هر کمک موجود و ممکن نیازمند هستیم. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Physical Review Letters منتشر شده است.

ترجمه: بهروز شجاعیان/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: futurism.com

 


(13 نفر , میانگین : 4٫62 از 5)

لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=62752


توجه : هرگونه استفاده از این مطلب بدون ذکر نام 'سایت علمی بیگ بنگ' و لینک به این مقاله غیر قانونی و از لحاظ اخلاقی غیر انسانی می باشد، لطفا به حقوق مولف احترام بگذارید.

مطالب علمی مرتبط

پاسخ دهید

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