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

Physicists have created a simple model of the universe using ultracold atoms to explore whether time arises from quantum effects rather than existing independently. The work, led by researchers at the University of Birmingham, offers new experimental support for ideas that have circulated for decades.

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.

Physicists have published research proposing that a single clock could tick both faster and slower at the same time due to quantum effects. The work combines relativity and quantum mechanics in a novel way. Researchers say advances in atomic clock technology may soon allow the idea to be tested in the lab.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

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.

A mathematical study concludes that consciousness cannot arise purely from quantum processes. Researchers at Chapman University found that the no-cloning theorem prevents the information copying required for agency.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

Cryptographers are examining quantum jamming to address causality in secure communications.

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط

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