دو هزار گربه شرودینگر رکورد بزرگترین برهم‌نهی کوانتومی را شکستند

دنیای ماشین های کوانتومی با ذره هایی که می توانند در آن واحد دو حالت داشته و در فواصل طولانی در هم تنیدگی داشته باشند، برای ما که در دنیای فیزیک کلاسیک زندگی می کنیم گیج کننده است. در حالی که مرز بین این دو جهان هنوز به صورت دقیق مشخص نشده، دانشمندان با آزمایشی جدید آنرا از قبل هم مبهم تر کرده اند.

محققان در این پروژه از نسخه پیشرفته آزمایشی به نام «شکاف دوگانه» استفاده کرده‌اند که در دو قرن گذشته بارها و بارها محک خورده است. همین آزمایش شکاف دوگانه باعث شد دانشمندان به طبیعت دو گانه نور به عنوان موج و ذره پی ببرند.

در این آزمایش باریکه نور را روی صفحه‌ای با دو شکاف تابانده و رفتار آن روی یک پرده بررسی می شود. اگر نور تنها از ذره تشکیل شده باشد باید پرتوی روی پرده شکل و ابعاد مشابه شکاف داشته باشد اما رفتار موجی نور باعث می شود نورهای رد شده با هم تداخل پیدا کرده و نوارهایی تاریک روشن روی پرده ایجاد کنند.

آزمایش شکاف دوگانه

نکته عجیب اینجاست که حتی در صورت انجام این آزمایش با فوتون های مجزا همان الگوهای تداخلی روی پرده شکل می بندند. این مفهوم به عنوان برهم نهی (superposition) شناخته می شود که مشهورترین مثال آن «گربه شرودینگر» است. توضیح ابتدایی این مثال این است که گربه ای همراه با منبعی پرتوزا، سیانور و یک چکش درون جعبه قرار داده شده که زنده یا مرده بودن آن مشخص نیست. بنابرین گربه در هر دو حالت درون جعبه قرار دارد تا زمانی که ما آنرا باز کرده و با پی بردن به شرایط گربه این برهم نهی را از بین ببریم.

ظاهرا برهم نهی تنها در محدود کوانتوم اعمال می شود. به عبارت دیگر هرچه ابعاد اشیاء بزرگتر شود، احتمال روی دادن برهم نهی کاهش می یابد، تا جایی که در دنیای ماکروسکوپی ما عملا از بین می رود. حتی برهم نهی گربه شرودینگر هم به فروپاشی یا عدم فروپاشی اتم پرتوزای درون جعبه وابسته است.

گربه شرودینگر

سوال این است که بزرگترین شی تابع قوانین کوانتومی کدام است؟ دانشمندان دانشگاه وین با انجام آزمایش شکاف دوگانه به یافتن پاسخ این سوال نزدیکتر شده اند. تا کنون بزرگترین مولکول هایی که در این آزمایش بکار رفته اند، شامل ۸۰۰ اتم بوده اند اما اتریشی ها اینبار مولکول هایی متشکل از ۲ هزار اتم را در آزمایش مذکور محک زده اند.

این مولکول ها به صورت ویژه به گونه طراحی شده بودند که علی رغم ابعاد بزرگ هنوز هم امکان تاباندن آنها به سوی شکاف دوگانه در قالب پرتوی مولکولی وجود داشته باشد. سنجش نتیجه آزمایش نیازمند طراحی یک تداخل سنج موج-ماده جدید با خط مبنای ۲ متری بود.

نتایج آزمایش حاکی از وجود این مولکول ها در حالت برهم نهی کوانتومی و تداخل با هم در بازه های ۷ میلی ثانیه ای است. این دستاورد مرز بین دنیای ماکروسکوپی و قلمروی کوانتوم را بیش از پیش به هم نزدیک می کند. هدف بعدی این تیم تکرار آزمایش با سوژه های بزرگتر است.

منبع:
New Atlas
برچسب ها
تور کیش

مطالب مرتبط

چرا اینترنت کوانتومی را باید در فضا توسعه داد؟

اینترنت کوانتومی یکی از رؤیاهای طرفداران تکنولوژی بوده و در آن با بهره برداری از خصوصیات کوانتومی عجیب فوتون ها و الکترون ها، پیام ها به شکل کاملاً امن ارسال می شوند.خصوصیت فوق سبب می شود تا دولت ها، ارتش ها، بانک ها و مؤسسات مالی برای امن کردن تمام امورات خود از جمله قراردادها... ادامه مطلب

تله پورت کوانتومی برای اولین بار بین دو تراشه کامپیوتر انجام شد

محققان دانشگاه بریستول و دانشگاه فنی دانمارک برای اولین بار به تله پورت کوانتومی (Quantum teleportation) بین دو تراشه کامپیوتری دست یافتند. پژوهشگران در این آزمایش اطلاعات را از یک تراشه به تراشه دیگر بدون اتصال فیزیکی و الکترونیکی آنها ارسال کردند. این دستاورد درب های جدیدی را در حوزه کامپیوترهای کوانتومی و اینترنت کوانتومی... ادامه مطلب

ارتعاش کوانتومی برای اولین بار در دمای اتاق مشاهده شد

تیمی از محققان MIT و موسسه فدرال فناوری سوییس برای نخستین بار موفق به مشاهده ارتعاش کوانتومی در دمای اتاق شده اند؛ پدیده ای که تا کنون تنها در دماهای فوق سرد و به دقت کالیبره امکان پذیر بود.همانطور که فوتون کوچکترین واحد نور محسوب می شود، فونون هم کوچکترین واحد صدا یا ارتعاش محسوب می... ادامه مطلب

نمونه اولیه نخستین رادار کوانتومی جهان با تلاش دانشمند ایرانی ساخته شد

تیمی متشکل از چهار محقق انستیتو علم و تکنولوژی اتریش به رهبری «شبیر برزنجه» محقق ایرانی، با استفاده از امواج مایکروویو در هم تنیده موفق به ساخت اولین رادار کوانتومی جهان شدند.این دستگاه از تعدادی عکس برای تشخیص اشیا اطرافش استفاده کرده و تنها مقادیر کمی تابش الکترومغناطیسی از خود ساطع می‌کند. رادار مذکور با... ادامه مطلب

استفاده از شوینده‌های خانگی و لامپ فرابنفش برای شناسایی سرطان

به قدری تز و ایده جدید به صورت روزمره برای درمان سرطان در کشورهای مختلف مطرح می‌شود که دیگر برای شنیدن هر خبری، کمابیش آمادگی داریم اما نه در این حد که پژوهشگران با استفاده از چند بسته شوینده خانگی و یک چراغ فرابنفش قصد داشته‌اند تا انقلابی در حوزه درمان سرطان به پا کنند. دانشمندان... ادامه مطلب

دانشمندان برای اولین بار موفق به ثبت تصویری از درهم تنیدگی کوانتومی شدند

برای اولین بار در تاریخ، دانشمندان موفق به ثبت یک تصویر از درهم تنیدگی کوانتومی (Quantum entanglement) شدند. در مقاله ای که در مجله Scientific Advances منتشر شده است، دانشمندان دانشگاه گلاسکو اولین تصویر ثبت شده از درهم تنیدگی بل را به اشتراک گذاشتند. این عکس دو فوتون نوری را نشان می دهد که جدا از فاصله... ادامه مطلب

نظرات ۱

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود
x

رمزتان را گم کرده‌اید؟