תמונה אי פעם ראשונה של הסתבכות קוונטית

Pin
Send
Share
Send

במהלך שנות השלושים חזר הפיזיקאי התיאורטי הנערץ אלברט איינשטיין לתחום מכניקת הקוונטים, שתיאוריות היחסות שלו סייעו ליצור. בתקווה לפתח תיאוריה שלמה יותר על אופן התנהגות חלקיקים, איינשטיין נחרד במקום זאת מהסיכוי להסתבכות קוונטית - משהו שתיאר כ"פעולה מפחידה מרחוק ".

למרות חששותיו של איינשטיין, הסתבכות הקוונטים הפכה להיות חלק מקובל במכניקת הקוונטים. ועכשיו, לראשונה אי פעם, צוות של פיזיקאים מאוניברסיטת גלזגו צילם תמונה של סוג של הסתבכות קוונטית (aka. הסתבכות בל) בעבודה. בכך הם הצליחו לתפוס את הקטע הראשון של ראיות חזותיות לתופעה שהבלטה אפילו את איינשטיין עצמו.

העיתון שתיאר את הממצאים שלהם, שכותרתו "הדמיה התנהגות לא-מקומית מסוג פעמון", הופיע לאחרונה בכתב העת התקדמות מדעית. המחקר הובל על ידי ד"ר פול-אנטואן מורו, עמית תחום הקריירה של Leverhulme מאוניברסיטת גלזגו, וכלל מספר חוקרים מבית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה של גלאזגו.

ההסתבכות הקוונטית מתארת ​​את התופעה בה שני חלקיקים המקיימים זה עם זה יכולים להישאר מחוברים, ומשתפים מייד במצבים הפיזיים שלהם לא משנה כמה הם רחוקים זה מזה. קשר זה הוא לב לבה של מכניקת הקוונטים, אף שהוא מפר את המושג ריאליזם מקומי ואלמנטים רבים של יחסיות מיוחדת.

עד 1964 הרחיב סר ג'ון בל את עבודתם של תיאורטיקנים קודמים בכך שהוא רשם את מושג האינטראקציה הלא-מקומית ותיאר צורה חזקה של הסתבכות. זה יגיע לכינוי "הסתבכות בל", מושג שנרתם עבור יישומים מדעיים מרובים - כמו מחשוב קוונטי וקריפטוגרפיה.

ובכל זאת, עד עכשיו, זה מעולם לא נלכד בתמונה אחת. כפי שאמר ד"ר מורו בהודעה לעיתונות מאוניברסיטת גלזגו:

"התמונה שהצלחנו לצלם היא הדגמה אלגנטית של תכונה טבעית, שנראתה לראשונה בצורה של תמונה. זו תוצאה מרגשת שאפשר להשתמש בה כדי לקדם את התחום המתהווה של מחשוב קוונטי ולהוביל לסוגים חדשים של הדמיה. "

לצורך המחקר, צוות המחקר תכנן מערכת בה יורים זרם של תמונות מסתבכות ממקור אור קוונטי. לאחר מכן, זרם זה עובר בסדרה של "חפצים לא קונבנציונליים", המתייחסים לחומרים גבישים נוזליים המשנים את שלב הפוטונים בזמן שהם עוברים.

ההתקנה כללה גם מצלמה סופר רגישה המסוגלת לאתר פוטונים בודדים ולצלם תמונות שלהם. עם זאת, המצלמה תוכנתה לצלם רק אם היא ראתה גם פוטון אחד וגם את התאום הסבוך שלה. בכך, הניסוי יצר למעשה תיעוד גלוי של ההסתבכות של שני פוטונים.

תוצאות המחקר הנוכחי פותחות דלת לעולם חדש לחלוטין של טכניקות הדמיה קוונטית המנצלות את הסתבכויות בל. יש לזה השלכות גם בתחום המידע הקוונטי (כלומר, מחשוב קוונטי וקריפטולוגיה)

Pin
Send
Share
Send