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. اين آزمايش با هدف پاسخ دادن به پرسش‌هاي مهمي ايجاد شده‌ كه در زمينه نظريه در‌هم‌تنيدگي كوانتومي مطرح هستند: درهم‌تنيدگي كوانتومي چگونه است؟ و ايجاد اين اثر روي دو انسان چه احساسي را ايجاد مي‌كند؟

براساس گزارش ساينس‌الرت به نقل از همشهری،  درهم‌تنيدگي كوانتومي پديده‌اي عجيب است كه در اثر آن دو ذره كوانتومي به گونه‌اي با يكديگر تعامل برقرار مي‌كنند كه اتصالي عميق ميان آنها برقرار مي‌شود، گويي داراي جسمي واحد هستند. اين به آن معني است كه هر‌آنچه براي يكي از اين ذرات اتفاق بيافتد،‌ اثري مستقيم و مشابه روي ذره ديگر خواهد‌داشت، حتي اگر آن ذره ديگر در فاصله چندين سال نوري از ذره اول قرار داشته‌باشد.

اين نظريه به اندازه‌اي گيج‌كننده‌است كه آلبرت اينشتين نيز نتوانست با آن كنار بيايد. مشكل اينشتین اين بود كه براي پذيرفتن درهم‌تنيدگي كوانتومي، بايد با نظريه نسبيت خاص خود مخالفت مي‌كرد، زيرا براي عملي شدن اين نظريه اطلاعات بايد سريعتر از نور حركت كنند. فيزيكدانان براي چندين دهه وجود چنين پديده‌اي را انكار كردند،‌اما امروزه دانشمندان در آزمايشگاه‌هاي سرتاسر جهان توانسته‌اند تعداد زيادي از ذرات را دچار درهم‌تنيدگي سازند، موفقيتي كه مي‌تواند اساس و پايه رايانش كوانتومي باشد،‌فناوري كه انتظار مي‌رود همه‌چيز درباره پردازش و ذخيره‌ سازي اطلاعات را در آينده متحول سازد.

اكنون كه امكان ايجاد درهم‌تنيدگي ذرات فوتون در آزمايشگاه‌ها به وجود آمده‌ است، گروهي از دانشمندان از دانشگاه ژنو اين پرسش را مطرح كرده‌اند: اگر دوانسان دچار درهم‌تنيدگي كوانتومي شوند چه رخ خواهد‌ داد؟ فرض اين است كه چشمان انسان ردياب‌هاي فوتوني هستند از اين رو در حالت نظري مي‌توان چشمان انسان را جايگزين ردياب‌هاي فوتوني در يك آزمايش رديابي درهم‌تنيدگي ساخت و از انسان‌ها براي مشاهده اين آزمايش استفاده كرد. براي انجام اين آزمايش تنها كافي است چند فوتون درهم‌تنيده شده را به سوي چشم انسان روانه ساخت و اين كار را بارها و بارها تكرار كرد تا از نظر آماري ايجاد درهم‌تنيدگي در انسان به تاييد برسد.

انجام چنين آزمايشي در واقعيت چندان ساده نيست، مشكل اصلي اينجاست كه چشم قادر به تشخيص يك تك فوتون نيست و چشم براي ديدن نور بايد توسط تعداد زيادي از فوتون‌ها تحريك شود. گفته مي‌شود حداقل تعداد فوتون‌هايي كه مي‌توانند بينايي را در چشم تحريك كنند،‌ هفت فوتون است، اما در عمل انسان‌ها زماني فوتون‌ها را مي‌بينند كه تعداد آنها به صدها يا هزاران فوتون برسد.

اين به آن معني است كه دست‌كم صدها فوتون بايد دچار درهم‌تنيدگي شوند تا چشم انسان قدرت ديدن آنها را داشته‌باشد،‌ كاري كه انجام آن با استفاده از فناوري‌هاي روز غيرممكن است. از اين رو دانشمندان تصميم گرفتند با تقويت فوتون‌ها با استفاده از فناوري‌هاي موجود،‌ امكان رديابي آنها را توسط چشم انسان فراهم آورند. براي انجام اين‌كار از فرايندي به نام عمليات جايگزيني استفاده كردند كه طي اجراي آن دو ذره به شكلي باهم دچار تداخل شدند كه تغيير در يكي ديگري را نيز دچار تغيير مي‌كرد.

در اين آزمايش يك پرتو از فوتون‌هاي مرتبط با هم، از يك ليزر به سوي يك تجزيه‌ كننده نور تابانده مي‌شود و از ميان آن عبور مي‌كند، اما تغييري در فاز اين پرتو نوري باعث بازتابيده شدن اين پرتو مي‌شود. در صورتي كه پرتو ليزري ديگري با پرتو اول تداخل پيدا كند، باري ديگر فاز پرتو اول را تغيير داده و آن را باري ديگر باز خواهد تاباند. از اين رو پرتو دوم كنترل بازتابيده شدن يا نشدن پرتو اول را به دست دارد. نيازي نيست كه پرتو دوم از شدت پرتو اول برخوردار باشد، اما بايد مرتبط با پرتو اول باشد تا آزمايش موفقيت‌آميز باشد.

به اين شكل دانشمندان از يك فوتون درهم‌تنيده شده براي تغيير مسير حركت پرتو نوري قدرتمند‌تري استفاده مي‌شود كه قرار است چشم انسان آن را ببيند. اين آزمايش فرضي اگرچه هنوز نيازمند بازبيني ديگر دانشمندان است،‌ اما گفته مي‌شود اولين آزمايشي است كه به واسطه آن مي‌توان درهم‌تنيدگي كوانتومي را به چشم ديد. از ديگر محدوديت‌هاي چنين آزمايشي اين است كه فرد داوطلب بايد ثابت بنشيند تا هزاران فوتون به چشم او تابيده شوند، و تنها هر 30 ثانيه يكبار اجازه پلك زدن خواهد‌ داشت. جزئیات بیشتر این پژوهش در وبسایت arxiv.org منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: sciencealert.com