درهم‌تنیدگی کوانتومی با آزمایشی بی نقص تایید شد!

18
1560

بیگ بنگ: فیزیکدانان در نهایت با انجام آزمایشی بدون نقص، تایید کردند که ذرات از راه دور بر یکدیگر اثر دارند و رفتارهای عجیبی از خود بروز می‌دهند که تنها با قوانین فیزیک کوانتوم قابل توضیح‌اند.

quantum-entanglement1براساس گزارش ساينس الرت، اين رفتار عجيب كه درهم‌تنيدگي كوانتومي نام دارد و تاكنون آزمايش‌هاي مختلفي وجود آن را تاييد كرده‌ بود،‌ براي اولين‌بار در آزمايشي بدون نقص به نمايش گذاشته شده و ثابت كرد كه اينشتين درباره مكانيك كوانتومي اشتباه مي‌انديشيده‌ است. براساس نظريه كوانتوم، يك ذره تا پيش از مشاهده و محاسبه شدن هيچ طبيعتي ندارد، و اين به آن معني است كه ذره تا زماني كه فردي تصميم بگيرد آن را مشاهده كند، در حالت برهم‌نهي قرار دارد. ذرات در عين حال مي‌توانند درهم‌تنيده باشند، و اين به آن معني است كه اين ذرات به شكلي جدايي‌ناپذير به يكديگر متصلند و طبيعت آنها تنها به واسطه تقابل با يكديگر تعريف مي‌شود.

از اين رو زماني كه ذره‌اي اندازه‌گيري مي‌شود، نه تنها طبيعت آن در لحظه بررسي مي‌شود، بلكه طبيعت ذره درهم‌تنيده به آن نيز تعيين خواهد‌شد. اين رويداد همزمان رخ مي‌دهد، صرف نظر از فاصله‌اي كه ميان دو ذره وجود دارد. از اين رو است كه اينشتين و بسياري از ديگر فيزيكدانان نسبت به وجود درهم‌تنيدگي كوانتومي ترديد داشتند، زيرا وجود اين پديده به آن معني است كه اطلاعات مي‌توانند ميان دو ذره درهم‌تنيده با سرعتي بالاتر از سرعت نور حركت كنند.

در آزمايشي كه به تازگي توسط فيزيكداناني از هلند، بريتانيا و اسپانيا و به رهبري محققان دانشگاه دلف انجام گرفته،‌ جفت‌هاي درهم تنيده الكترون‌ها در فواصل 1.3 كيلومتري از هم قرار گرفتند. سپس محققان به صورت همزمان يكي از الكترون‌ها را اندازه‌گيري كردند،‌ در حالي كه گروهي ديگر در حال مشاهده بروز تغييرات در الكترون جفت بودند.

quantumاين آزمايش براساس آزمايش كلاسيک بل كه در دهه 1960 توسط فيزيكدان ايرلندي، جان بل معرفي شد انجام گرفته‌ است. در آن آزمايش بل تلاش داشت اثبات كند براي درهم‌تنيدگي توضيح قابل قبول‌تري وجود دارد. براساس ديدگاه منطقي در جهان، پس از طي شدن مسافت مشخصي، ارتباط ميان دو ذره مشمول بعد فاصله شده و ارتباط ميان آنها قطع مي‌شود،‌ اما در نظريه كوانتوم هيچ محدوديت فاصله‌اي وجود ندارد. بل طي 30 سال گذشته بارها و بارها آزمايش انجام داده و هر بار نشان داده كه نظريه كوانتوم حقيقت دارد.

اما در تمامي اين آزمايش‌ها نقصي وجود داشته است. مشكل اين بود كه در بيشتر موارد روي فوتون‌هاي درهم تنيده آزمايش شده‌ است،‌ ذراتي كه گير انداختن و بررسي آنها به واسطه طبيعت سريعي كه دارند،‌ كار دشواري است و معمولا در بيش از 80 درصد موارد ذرات پيش از اينكه بررسي شوند، از بين رفته و نتايج آزمايش‌ها را به نتايجي غيرقابل استناد تبديل مي‌كردند.

quantum-entanglement-storage-lblبسياري از فيزيكدانان در تلاش براي رفع اين نقص از يون‌هاي درهم‌تنيده به جاي فوتون‌ها استفاده كردند،‌ اما اين‌كار نقص ديگري در آزمايش ايجاد مي‌كرد، فاصله يون‌ها از يكديگر به اندازه‌اي دور نبود تا بتوان تاثير فاصله را روي آنها بررسي كرد و ذرات يون به صورت طبيعي و عادي با يكديگر ارتباط داشتند. در آزمايش جديد،‌ محققان با تركيب الكترون‌ها و فوتون‌ها تلاش كردند هردوي اين نقص‌ها را بر طرف سازند. محققان با درهم‌تنيدن اسپين دو الكترون و دو فوتون متفاوت،‌ الكترون‌ها را در فاصله 1.3 كيلومتري از يكديگر قرار دادند و فوتون‌ها را به مكاني ديگر فرستاده و جداگانه آنها را با هم درگير ساختند.

به گفته محققان،‌ به محض درهم‌تنيدگي دو فوتون، اسپين‌هاي دو الكترون نيز درهم تنيده مي‌شدند. محققان اين آزمايش را 245 بار تكرار كردند و با بررسي الكترون‌ها گزارش دادند كه الكترون‌ها از مرز بل گذشته‌اند. اين به آن معني است كه رفتارهاي عجيب كوانتومي حقيقت دارند، در شرايطي كه ديگر نمي‌توان آزمايش انجام شده را ناكامل و بي‌نتيجه خواند. جزئیات بیشتر این پژوهش در arxiv.org منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: sciencealert



ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.

18 دیدگاه‌ها

  1. سلام من چندتا سایت رو درمورد درهم تنیدگی کوانتومی و اینجور مسائل خوندم ولی متوجه نمیشم منظور ازین که میگید با درهم تنیدگی کوانتومی زمان و مکان توهمه چیه؟
    اگه توهمه پسو وجود خود ماهم توهمه.واکه وجود خود ماهم توهم باشه کسی نیست که عمل توهم رو انجام بده

  2. مگر یک ذره پس از جدایی از زوج خود با ذرات دیگر تماس ندارد که در فاصله بینهایت هم بتواند از زوجه هست یا نیست شده خود متاثر شود!و وفادار بماند

  3. سلام و خسته نباشید

    خیلی ازتون ممنونم ولی وقتی این مطالب رو میخونم سوالی که ذهنم رو بیشتر از همه چیز درگیر میکنه، ست آپ آزمایشگاهی و ابزارهای اندازه گیری که ازش استفاده میکنن و چرا اینقدر آزمایش تکرار میشه فک کنم یک سری مشکلات اندازه گیری درش وجود داره اگه کسی میتونه و در این زمینه کار کرده ممنون میشم توضیحی در مورد این نوع چیدمان ها و دستگاه ها بده. البته میدونم این کار خیلی پیشرفته و پیچیده است و بعید میدونم کسی تو ایران در این زمینه، تجربی کار کنه ولی اگه اطلاعات کلی بدید خیلی کمک میکنه

    مرسی

  4. درودی دیگر – با عرض معذرت از آقای سمیر میخواستم جواب (کاربر علی ) رو بدم … نظریه ی کوانتوم و نسبیت جدا از هم هستند و نظریه ریسمان که هنوز بصورت تجربی ثابت نشده الهام بخش این هست که این دوتا رو با هم آشتی بده
    کوانتوم : نظریه ی کوچک مقیاس ها – نسبیت : نظریه ی بزرگ مقیاس ها

  5. سلام … Aryan عزیز نتیجه این است که ما می فهمیم عالم از اطلاعات ساخته شده وبا بیت و بایت و الگوریتم محاسبه میشود
    به قول پرفسور برایان گرین : یک نگاه جدید به جهان هستی (منظور ایشون اطلاعاتی بودن جهانه )
    حرف آخر : جهانها و ابر فضا و حتی زمان تو همی بیش نیست … حقیقت و واقعیت نهایی : بر هم نهی کوانتومی

  6. چه جالب … من تو یکی از این مقاله هاتون خوندم نوشته بود : برهم نهی کوانتومی یعنی تا زمانی که به یک ذره ای نگاه نکنی بصورت موج است یعنی در آن واحد ذره نیست و این دیدن ما هست که موج رو به ذره تبدیل میکنه !!!! آیا این درسته

    • طبق اصل برهم نهی کوانتومی، الکترون ها یا فوتون ها می توانند در یک لحظه هم به سمت چپ اسپین کنند و هم به سمت راست و یا به هر جهتی دیگری!

    • درود، بطور ساده در حالت برهم‌نهی کوانتومی یک الکترون یا فوتون٬ مادامی که یک اندازه‌گیری روی آن انجام نگشته٬ می‌تواند در دو یا چند حالت کوانتومی به شکل همزمان قرار داشته باشد.

    • یعنی شما می توانید هر واقعیتی را درست تفسیر کنید‌…یعنی یک واقعیت فیزیکی باید با یا واقعیت فییزیکی دیگر مقایسه شود تا ان را درک کنید