3:30 ص
فيزياء البصريات
فيزياء الكم صعبة وتفسيرها أكثر من ذلك. حاول البروفيسور هولجر ف. هوفمان من جامعة هيروشيما وكارتيك باتيكار من المعهد الهندي للتكنولوجيا بومباي حل أحد أكبر الألغاز في فيزياء الكم: كيف يمكن قياس النظام الكمومي دون تغييره؟
وجدت ورقتهم الجديدة المنشورة هذا الشهر أنه من خلال قراءة المعلومات التي يتم رصدها من نظام كمي بعيدًا عن النظام نفسه ، يمكن للباحثين تحديد حالته ، اعتمادًا على طريقة التحليل. على الرغم من إزالة التحليل بالكامل من نظام الكم ، فمن الممكن استعادة التراكب الأولي للنتائج المحتملة من خلال قراءة متأنية للبيانات الكم.
"عادة ما نبحث عن شيء ما من خلال البحث. ولكن في هذه الحالة ، فإن البحث يغير الكائن ، هذه هي مشكلة ميكانيكا الكم. يمكننا استخدام الرياضيات المعقدة لوصف ذلك ، ولكن كيف يمكننا التأكد من أن الرياضيات تصف ما هو موجود حقًا. "عندما نقيس شيئًا ما ، فهناك مفاضلة وإمكانيات أخرى لما يمكن أن تضيع. لا يمكنك معرفة أي شيء دون تفاعل ، فأنت تدفع ثمنًا مقدمًا". يفسر هوفمان.
أثناء إقامة Patekar لمدة شهر في جامعة هيروشيما عندما كان طالبًا جامعيًا ، حاول الفيزيائيان تخيل طرق لقياس النظام دون "دفع الثمن" ، أي الحفاظ على تراكب النظام أو معنى أن النظام يمكن أن يوجد في جميع الولايات. من أجل فهم نتائجهم ، يصف هوفمان النتائج التي توصلوا إليها باستخدام قصة فيزياء شهيرة لقط شرودنجر:
قطة شرودنغر موجودة في صندوق ولا يعرف العلماء ما إذا كانت ميتة أم حية. تم إعداد الكاميرا وهي تبحث في المربع الذي يلتقط صورة من موضع خارج الصندوق. الصورة التي التقطت من القط يخرج ضبابية. يمكننا أن نرى أن هناك قطة ولكن ليس ما إذا كانت ميتة أو حية. كما أزال الفلاش الموجود في الكاميرا "علامة كمومية" لتمييز تراكب القطة. هذه الصورة متشابكة الآن مع مصير القط ، أي يمكننا أن نقرر ما حدث للقط من خلال معالجة هذه الصورة بطريقة معينة.
يمكن بعد ذلك التقاط الصورة بعيدًا عن الصندوق ومعالجتها على جهاز كمبيوتر أو في غرفة مظلمة. اعتمادًا على الطريقة المستخدمة لمعالجة الصورة ، يمكننا معرفة ما إذا كانت القطة حية أو ميتة ، أو ما الذي فعله الفلاش مع القط ، واستعادة العلامة الكمومية. اختيار القارئ يحدد ما نعرفه عن القط. يمكننا معرفة ما إذا كانت ميتة / حية أو استعادة العلامة الكمية التي تمت إزالتها عندما تم التقاط الصورة ، ولكن ليس كلاهما.
هذه ليست سوى خطوة إلى الأمام في فهمنا للميكانيكا الكم. واليوم ، لا يزال تطبيقه الكامل محصوراً في أنظمة على مستوى الخبراء مثل الحواسيب الكمومية ، على الرغم من إمكانية استخدام بعض جوانبها في قياسات دقيقة وللتواصل الآمن باستخدام تشفير الكم.
"هذا جزء رئيسي من بحثي. أردت حقًا أن أفهم لماذا توجد هذه الغرابة الكمومية. لقد ركزت على القياسات لأن هذا هو المكان الذي تأتي منه الغرابة!" يقول هوفمان.
ليست هناك تعليقات: