جامعة فيينا تختبر الترتيب السببي غير المحدد في تجربة كمومية

أجرى فيزيائيون في جامعة فيينا تجربة تُظهر تراكبًا لترتيبات زمنية مختلفة في الأحداث الكمومية، وذلك باستخدام فوتونات متشابكة ومكافئ لمتراجحة بيل. وتختلف النتائج بشكل جوهري عن التوقعات الكلاسيكية، مما يشير إلى أن الترتيب السببي غير المحدد هو سمة أساسية لميكانيكا الكم. ومع ذلك، لا تزال هناك العديد من الثغرات التجريبية قائمة.

ابتكر باحثون من جامعة فيينا تجربة لاختبار ما إذا كانت ميكانيكا الكم تسمح بوجود تراكبات للأوامر السببية، حيث يصبح تسلسل الأحداث—أ قبل ب أو ب قبل أ—احتماليًا بدلاً من كونه محددًا. يتضمن الإعداد أزواجًا من الفوتونات المتشابكة، حيث يمر أحد الفوتونات عبر جهاز يطبق عمليتين بتسلسل تحدده استقطابه: إما العملية أ متبوعة بـ ب، أو العكس. ثم يتم قياس مسار الفوتون، بينما يكشف قياس استقطاب الفوتون الثاني عن الترتيب الذي خضع له الفوتون الأول. قام الفريق بتكييف متراجحات بيل—وهي أداة تُستخدم تقليديًا لاستكشاف التشابك الكمومي—لتناسب سيناريوهات الترتيب السببي غير المحدد. وأظهرت قياساتهم وجود ارتباطات تتجاوز بـ 18 انحرافًا معياريًا ما تتنبأ به مبرهنة بيل في ظل نظريات المتغيرات الخفية الكلاسيكية، مما يقدم دليلًا قويًا على أن تراكب الترتيب الزمني متأصل في ميكانيكا الكم. على الرغم من النتيجة الواعدة، فإن للتجربة قيودًا مشابهة لتجارب التشابك المبكرة؛ حيث يتم الكشف عن حوالي 1 بالمائة فقط من الفوتونات المدخلة بسبب الخسائر، مما قد يسمح للمتغيرات الخفية بالبقاء إذا كانت الخسائر تفضل مجموعات فرعية معينة. كما يفتقر الإعداد إلى مسافة فصل مكانية كافية لاستبعاد التأثيرات التي تنتقل بسرعة أقل من الضوء، إلى جانب قضايا أخرى خاصة باختبارات الترتيب السببي غير المحدد. ويعتقد الباحثون أن التحسينات المستقبلية يمكن أن تغلق هذه الثغرات، مستفيدين من السوابق في أبحاث التشابك التي نالت تقدير جائزة نوبل. ويسلط المؤلفون الضوء على الإمكانات العملية: 'قد يكون الجهاز المستخدم في هذا العمل مثيرًا للاهتمام للتطبيقات، حيث ثبت أنه يمكن أن يتفوق على العمليات المرتبة سببيًا في مجموعة متنوعة من المهام مثل التمييز بين القنوات، ومشكلات الوعد، وتعقيد الاتصالات، وتخفيف الضوضاء، وتطبيقات الديناميكا الحرارية المختلفة، والمترولوجيا الكمومية، وتوزيع المفاتيح الكمومية، وتوليد التشابك، والتقطير، من بين أمور أخرى'. وقد نُشرت النتائج في دورية PRX Quantum.

مقالات ذات صلة

French physicists James Hefford and Matt Wilson have proposed a mathematical model called QBox, outlining a post-quantum layer of reality that could bridge quantum theory and gravity. The theory introduces 'hyperdecoherence,' allowing quantum mechanics to emerge from a deeper realm with indefinite causality. Experts praise the work as a promising step toward quantum gravity.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

An international team of physicists has found that quantum collapse models, potentially linked to gravity, introduce a minuscule uncertainty in time itself. This sets a fundamental limit on clock precision, though far below current detection levels. The research, published in Physical Review Research, explores ties between quantum mechanics and gravity.

Scientists at California Polytechnic State University have discovered new forms of quantum matter by varying magnetic fields over time. The breakthrough, detailed in Physical Review B, shows that time-dependent control can produce stable quantum states without static equivalents. This could advance quantum computing by making systems more resistant to errors.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

An international team of researchers has achieved a milestone in quantum communication by teleporting the polarization state of a single photon between two separate quantum dots over a 270-meter open-air link. The experiment, conducted at Sapienza University of Rome, demonstrates the potential for quantum relays in future quantum networks. The findings were published in Nature Communications.

Irish mathematician William Rowan Hamilton developed a framework in the 1820s and 1830s that linked the paths of light rays and moving particles, an idea that later proved crucial to quantum mechanics. Born 220 years ago, Hamilton's work, including carving a formula on Dublin's Broome Bridge in 1843, built on earlier physics but revealed deeper connections only understood a century later. This insight helped shape modern theories of wave-particle duality.

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط

نستخدم ملفات تعريف الارتباط للتحليلات لتحسين موقعنا. اقرأ سياسة الخصوصية الخاصة بنا سياسة الخصوصية لمزيد من المعلومات.
رفض