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

أفاد فريق بقيادة هولغر هوفمان من جامعة هيروشيما في مايو بأن تجربة مزدوجة الشقوق معدلة أظهرت الفوتونات الفردية تتصرف كما لو كانت في مكانين في وقت واحد، مما قد يقوض مفهوم الكون المتعدد. النتائج، التي تشير إلى أن دالة الموجة توجه مسارات الجسيمات الحقيقية، واجهت شكوكًا كبيرة من فيزيائيين آخرين. رغم الرفض، يتمسك الباحثون بنتائجهم ويواصلون عملهم.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

أظهر الفيزيائيون أن دالة الموجة التي تصف الحالة الكمومية للكون بأكمله لا يمكن تحديدها من خلال أي تجربة، حتى من مجموعة محدودة من الاحتمالات. يجادل الباحثان إيدي كيمينغ تشن وروديريش تومولكا بأن هذا يكشف حدًا أساسيًا في الفيزياء الكمومية. عملهما يتحدى الافتراضات حول المعرفة التجريبية في علم الكونيات.

اكتشف علماء في جامعة إنسبروك أن غازاً كمياً متفاعلاً بقوة يمكنه التوقف عن امتصاص الطاقة عند تعريضه مراراً لنبضات الليزر، مما يدخل في حالة مستقرة تُدعى التوطين الديناميكي للعديد من الأجسام. هذا يتحدى التوقعات الكلاسيكية للتسخين الحتمي في الأنظمة المدفوعة. الاكتشاف يبرز دور التماسك الكمي في الحفاظ على النظام وسط الإجبار المستمر.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

طوّر الباحثون طريقة لقياس كيفية ظهور الواقع الموضوعي من الغموض الكمي، موضحين أن حتى المراقبين غير الكاملين يمكنهم الوصول إلى إجماع. يبني هذا على الداروينية الكمية، فكرة اقترحت في عام 2000، من خلال إظهار أن القياسات البسيطة كافية للاتفاق على الخصائص الكلاسيكية. يشير العمل إلى روابط لاختبارات تجريبية في الأجهزة الكمية.

 

 

 

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط

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