تكنولوجيا

أول صورة على الإطلاق للتشابك الكمومي

فيزياء من الجامعة الاسكتلندية في غلاسكوتحدث عن التجربة ، والتي تمكن العلماء من الحصول على أول صورة على الإطلاق للتشابك الكمومي للجسيمات. الظواهر وفقًا لمعايير الفيزياء غريبة جدًا لدرجة أنه حتى العالم العظيم في القرن العشرين ، ألبرت أينشتاين ، وصفه بأنه "عمل فظيع من بعيد". يعد إنجاز العلماء الاسكتلنديين مهمًا جدًا لتطوير التقنيات الجديدة. لماذا؟ دعونا معرفة ذلك.

ما هو التشابك الكمى؟

بعبارة بسيطة ، الكمالتشابك هو ظاهرة يمكن أن تكون فيها حالة جسمين أو أكثر ، عادةً جسيمات ، مترابطة ، بغض النظر عن بعدها عن بعضها البعض. بمعنى آخر ، حتى لو قمنا بتأجيل هذه الجسيمات على بعد آلاف الكيلومترات من بعضها البعض ، فإن كل واحدة منها ستغير حالتها وفقًا للتغيير في حالة الجسيم الآخر. وتسمى هذه الجسيمات متشابكة ، وتسمى هذه الظاهرة نفسها التشابك الكمومي.

على الرغم من أن مفهوم التشابك الكمومياقترح في بداية القرن العشرين ، اقترح ألبرت أينشتاين ، الطريقة الرياضية لإثبات أن الجزيئات متشابكة فيما بينها ، بعد عدة عقود من قبل الفيزيائي الأيرلندي جون بيل. وتسمى هذه الطريقة عدم المساواة في الجرس. إذا لم يكن لهذه التفاوتات أي حل في تحديد التشابك الكمي ، فإن هذا يثبت وجود التشابك.

كيف تم التقاط الصورة الأولى للتشابك الكمومي؟

وجد علماء الفيزياء من الجامعة الاسكتلندية في غلاسكوطريقة لتصور أوجه عدم المساواة هذه من خلال الحصول على أول أدلة فوتوغرافية عن التشابك الكمومي. للقيام بذلك ، قاموا بإنشاء كاميرا حساسة للغاية للضوء ، والتي تستجيب لتدفقات الفوتونات المتشابكة التي ينتجها مصدر ضوء خاص.


مخطط النظام التجريبي هو كما يلي: تخلق البلورة في الزاوية اليسرى السفلى حزمة من أزواج من الفوتونات المتشابكة ، والتي تنقسم بعد ذلك إلى قسمين. واحد يمر عبر المرشحات الخاصة ، ثم يضرب الكاشف. الشعاع الثاني يضرب على الفور كاشف.

التثبيت يخلق متطابقة تماما فيخصائص زوج من الفوتونات. ثم يتم فصلهم. يمر فوتون واحد عبر المرشحات التي تغير خصائصها المادية (الحالة). يصطدم فوتون آخر على كاشف خاص ، متجاوزًا المرشحات. تم إعداد الكاميرا الحساسة للضوء بطريقة تسجل عندما غير كلتا الفوتونات حالتهما المادية ، حتى عند الفصل بينهما عن بعد.


أزواج من الفوتونات المتشابكة التي قام أحدها بتغيير حالتها وفقًا للحالة المتغيرة لفوتون آخر

وقد أظهرت الملاحظات أن الفوتونات ذلكمرت من خلال المرشحات وتلك التي لم تمر من خلالهم على قدم المساواة تغيير ولاياتهم. خلال التجربة ، حصل العلماء على أربع صور لحالات الفوتون التي تم تغييرها ، بالإضافة إلى صورة توضح أزواج من الفوتونات التي مر خلالها فوتون واحد عبر المرشحات ، بينما لم يحصل الآخر على ذلك. تبين أن هذه الملاحظة هي أول دليل بصري لظاهرة التشابك الكمومي.

لماذا تحتاجها؟

نتائج البحوث من قبل العلماء الاسكتلنديين يمكنلدفع تطوير التقنيات لرصد الظواهر الكمومية. إن إمكانية مراقبة هذه العمليات ستقرب الباحثين من فهمهم الكامل وإمكانيات استخدامها العملي.

راجع أيضًا: النقل الكمي: كل ما تريد معرفته ، لكنك خائف من السؤال

مفاهيم التشابك الكمومي بالفعليتم استخدامها ، على سبيل المثال ، في تطوير أجهزة الكمبيوتر الكمومية التي تعد بإجراء حسابات تفوق بكثير قدرات أجهزة الكمبيوتر العملاقة الحديثة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الفهم الكامل لعمليات التشابك الكمومي سوف يسمح باستخدامها في تطوير تقنيات تشفير الكم ، مما سيؤدي بدوره إلى تحسين مستوى حماية البيانات المرسلة بشكل كبير.

إذا كنت مهتمًا بأخبار العلوم والتكنولوجيا ، فقم بالاشتراك في قناتنا في ياندكس. ستجد هناك مواد لم يتم نشرها على الموقع.