القائمة القائمة

العلماء يحققون اختراقات تاريخية في التشابك الكمومي

اكتشف العلماء في مختبر Brookhaven الوطني نوعًا جديدًا من التشابك الكمي ، مما أعطانا نظرة ثاقبة لظاهرة مرعبة تسبب ارتباط الجسيمات جوهريًا عبر مسافات كونية.

نحن على وشك شرح ظاهرة علمية خادعت ذات مرة شخصًا معينًا ألبرت أينشتاين ، لذا تناول فنجانًا من القهوة وشرب القهوة.

أكمل العلماء في مختبر Brookhaven الوطني دراسة مثيرة للعقل تلقي بعض الضوء على لغز التشابك الكمومي.

بعبارات بسيطة ، يشير هذا التساؤل الغريب إلى فكرة أن الذرات - اللبنات الأساسية لجميع المواد المعروفة - يمكن أن ترتبط ارتباطًا جوهريًا ، حتى لو تم فصلها بمليارات السنين الضوئية من الفضاء. على الرغم من المسافات غير المفهومة بينهما ، فإن التغيير الذي يحدث في أحدهما سيؤثر نظريًا على الآخر. مجنون ، أليس كذلك؟

من أجل المقياس ، تخيل نردتين على جوانب مختلفة من الكوكب. تخيل أنه في كل مرة يتم فيها إلقاء الاثنين ، يصل العدد الإجمالي إلى 7 بمعدل نجاح 100٪. هذا لأنهم يتواصلون في لحظة من خلال عملية التشابك.

تم طرح الفكرة في الأصل من قبل العقل اللامع للفيزيائي جون بيل في عام 1964 ، مما أدى إلى إرباك زميله صاحب البصيرة اينشتاين، الذي وصف استنتاجاته المتشابكة بأنها "عمل مخيف عن بعد".

فقط التي صدقت عليها مجموعات البحث في الآونة الأخيرة 2015، منذ ذلك الحين تم استكشاف نظرية بيل الأساسية في العديد من التجارب البارزة. ال أحدث اختراق حقق العلماء في Brookhaven لمحة غير مسبوقة عن الطبيعة الغامضة للذرات.

حدثت الاكتشافات في Relativistic Heavy Ion Collider ، وهي منشأة خاصة في Brookhaven ، نيويورك ، قادرة على تسريع الذرات المشحونة (المعروفة باسم الأيونات) إلى سرعة الضوء تقريبًا.

عندما تصطدم هذه الأيونات أو تمر ببعضها البعض ، فإن تفاعلاتها تكشف المزيد عن الأعمال الداخلية للذرات وتقربنا من اكتشاف أكبر أسرار الكون والقوانين الثلاثية لميكانيكا الكم.

في الفحوصات السابقة للتشابك ، لاحظ العلماء فقط جسيمات من نفس المجموعة ونفس الشحنة تتزامن في سلوكيات مثل الدوران أو الزخم. على سبيل المثال ، تم العثور على الفوتونات ، التي لا تحتوي على شحنة أو إلكترونات وتكون سالبة الشحنة ، على ارتباط حتى ببلايين السنين الضوئية.

أدى هذا الاختراق الأخير في مدينة نيويورك إلى تغيير تصورنا للتشابك بشكل كبير ، مع اكتشاف أن هذه الظاهرة يمكن أن تحدث في الواقع في جسيمين بشحنات مختلفة.

يقول: "لم يكن هناك أي قياس في الماضي للتداخل بين الجسيمات المميزة" دانيال براندنبورغ، أستاذ الفيزياء في جامعة ولاية أوهايو الذي شارك في تأليف الدراسة.

سجل براندنبورغ وزملاؤه هذا الحدث باستخدام كاشف حديث يسمى Solenoidal Tracker في RHIC (أو STAR) لالتقاط تفاعلات أيونات الذهب التي تنتقل بسرعة تقترب من سرعة الضوء.

https://twitter.com/WanderZer0/status/1232796286757277697?s=20&t=_2fz8u72__PFM-DL0Edz7A

أحاطت سحب من الفوتونات بالأيونات وتفاعلت مع الغلوونات التي كانت موجودة - وهو جسيم يربط النوى الذرية معًا. من هذا ، وُلد جسيمان بالكامل يُطلق عليهما pions ، وهذا هو المكان الذي شوهد فيه الاختراق في التشابك.

ساعدت STAR في قياس الخصائص الرئيسية لكل من السرعة وزاوية التأثير ، بالإضافة إلى الترتيبات الفردية للغلوونات. من هذا ، تم تحديد أن كلاهما له شحنة مختلفة ومع ذلك لا يزالان متشابكين.

واختتم براندنبورغ قائلاً: "بالنظر إلى النوى المختلفة والنظر إلى هذه العملية بدقة أعلى ، يمكننا البدء في معرفة المزيد والمزيد من التفاصيل". "ما فعلناه هنا هو دليل على المفهوم ، ولكن هناك الكثير من الفرص".

ترغب براندنبورغ في تكرار هذه التقنية في مركز RHIC ومنشآت أخرى مثل مصادم الهادرونات الكبير في سويسرا ، وهي مصممة على كشف أسرار النوى الذرية.

هل ستنطلق الحوسبة الكمومية حقًا في العالم الحقيقي؟ يبدو أننا نقترب من اكتشاف ذلك.

إمكانية الوصول