کسانی که راز «فعالیت ارواح» را کشف کردند. سه دانشمند به دلیل فعالیت در زمینه مکانیک کوانتومی برنده جایزه نوبل فیزیک ۲۰۲۲ شدند.



آکادمی سلطنتی علوم سوئد روز سه شنبه در استکهلم اعلام کرد که آلن اسپچت ۷۵ ساله، جان اف. کلاسر ۷۹ ساله و آنتون زایلینگر ۷۷ ساله همان جایزه ۱۰ میلیون کرون سوئدی (۹۰۰۰۰۰ دلار) را دریافت کردند. اشتراک گذاری.

کار این سه نفر بر روی پدیده ای به نام «درهم تنیدگی کوانتومی» متمرکز بود که آلبرت انیشتین آن را «حرکت شبح وار در فاصله» نامید. تحقیقات در این زمینه نقش مهمی در محاسبات کوانتومی، انتقال امن اطلاعات و فناوری حسگر ایفا می کند.

سیم پیچ درهم تنیدگی کوانتومی

درهم تنیدگی کوانتومی به طور خلاصه به این معنی است که می توان خواص یک ذره را از خواص ذره دوم استنباط کرد، حتی اگر از ذره اول بسیار دور باشد. آکادمی علوم سوئد نیز در بیانیه خود گفته است که راه آسان برای تصور این پدیده زمانی است که دو مجموعه توپ سفید و سیاه وجود داشته باشد و یکی از آنها به شما داده شود. اگر یک توپ سفید به شما داده شود، می دانید که توپ دیگر سیاه است.

اما نکته مهم این است که ماهیت هر یک از این دو عنصر ثابت نمی شود مگر اینکه رعایت شود – اگر به مثال توپ برگردیم چنین وضعیتی به این معنی است که هر دو توپ تا زمانی که به آن نگاه نشود سفید است. در میان آنها یکی سفید و دیگری سیاه می شود.

این ویژگی در قلب “شحور” است – به جای “عمل” در فاصله، به نظر می رسد دو شی یا دو توپ به صورت داخلی به هم متصل شده اند، بدون اینکه نیازی به ارسال سیگنال بین آنها باشد.

توضیح ارواح

چیزی که فیزیکدانان برای توضیح این پدیده پیشنهاد کرده اند این است که این ذرات ممکن است اطلاعات پنهان یا «متغیرهای پنهان» داشته باشند که ویژگی های آنها را تعیین می کند. جان استوارت بل، فیزیکدانی از ایرلند شمالی، پیشنهاد کرد که می توان این را با انجام نوعی آزمایش بارها و بارها و سپس مشاهده همبستگی بین نتایج آزمایش کرد. این نظریه به «نابرابری بل» معروف شد.

جان کلاوزر، یک فیزیکدان آمریکایی که اکنون در کلاوزر و همکاران در والنات کریک، کالیفرنیا، الهام گرفته از کار بل با دانشمند سابق استوارت فریدمن، آزمایشی را با نور قطبی شده انجام داد تا نشان دهد که عنصر، در این مورد، فوتون های نور حاوی اطلاعات پنهانی نیستند. به عبارت دیگر، برگردیم به سناریوی توپ، این توپ ها هیچ دستورالعمل پنهانی در مورد انتخاب رنگ ندارند. در مقابل، طبق مکانیک کوانتومی، سیاه شدن کدام یک از توپ‌ها یک امر شانسی است.

در آن زمان هیچ کس از نتایج آزمایش هیجان زده نبود. کلاوزر در مصاحبه‌ای در سال ۲۰۰۲ به یاد آورد که پت تادئوس، مشاور پایان‌نامه‌اش، وقتی به این رشته علاقه‌مند شد، چقدر تحت تأثیر قرار نگرفت.

کلاوزر می گوید: «او فکر می کرد که این اتلاف وقت است و من دارم حرفه ام را خراب می کنم.

آلن اسپچت که اکنون در دانشگاه پاریس-ساکلی و اکول پلی‌تکنیک فرانسه مشغول به کار است، آزمایش‌های دیگری انجام داد که امکان استفاده از نظریه متغیرهای پنهان را برای توضیح نتایج مسدود کرد.

به عنوان بخشی از کار خود، زیلینگر و همکارانش سیستم های آشوبی با بیش از دو ذره را مورد مطالعه قرار دادند که منجر به اولین آزمایش ها در تله پورت کوانتومی شد. این روش شامل انتقال خواص یک ذره – معمولاً یک فوتون – به ذره دیگر در فاصله طولانی است. این آزمایش به رهبری زایلینگر که به خاطر عشقش به جاز معروف بود، لقب «آقای بیم» را برای او به ارمغان آورد.

پروفسور جف فورشاو، فیزیکدان دانشگاه منچستر، اعطای جایزه نوبل به این سه دانشمند را “خبر بزرگی” دانست.

او گفت: «این سه نفر واقعاً شایسته این جایزه هستند، زیرا آنها پیشگامان فیزیک کوانتومی هستند. آزمایشات آنها عجیب ترین و مهم ترین جنبه نظریه کوانتومی، درهم تنیدگی را تایید کرد. “

کارایی عملی در درهم تنیدگی کوانتومی

فورشاو با تاکید بر نقش پیشگام جان استوارت بل که در بیانیه آکادمی علوم گفته می شود، امروز دره سردرگمی منبع اصلی استفاده از رایانه های کوانتومی و اساس نظریه اطلاعات مدرن است. .

بیشتر بخوانید: