العلماء يكشفون النقاب عن اول صورة للتشابك الكمي

 

 

تمكن العلماء، للمرة الاولى على الاطلاق، من التقاط اول صورة حقيقية للتشابك الكمي، ظاهرة غريبة جداً وصفها العالم الفيزيائي ألبرت اينشتاين (Albert Einstein) سابقاً بـ”التأثير الشبحي عن بعد”.

التقط الصورة علماء الفيزياء في جامعة غلاسكو (the University of Glasgow) في أسكتلندا و هي ساحرة لدرجة لا يمكننا التوقف عن التحديق بها.

قد لا يبدو بالأمر الجلل، ولكن قف وفكر فيه للحظة فقط: هذه الصورة الرمادية الغامقة هي المرة الأولى التي نرى فيها تفاعل الجسيمات الذي يدعم العلم الغريب لميكانيكا الكم ويشكل أساس الحوسبة الكمومية.

يحدث التشابك الكمي عندما يرتبط جسيمان ارتباطاً وثيقاً لا ينفصم، و اي شيء يحدث لاحدهما يؤثر على الاخر مباشرة، بغض النظر عن المسافة بينهما. و من هنا جاءت تسمية “التأثير الشبحي عن بعد”.

تظهر هذه الصورة التشابك بين فوتونين – جسيمين ضوئيين. حيث يتفاعلان مع بعضهما و يشاركان خصائصهما الفيزيائية فوراً.

صرح أول مؤلف للصحيفة التي تم الكشف فيها عن الصورة، باول انطوان مورو (Paul-Antoine Moreau) لهيئة الإذاعة البريطانية (BBC) بأن الصورة كانت “عرض انيق لخاصية أساسية للطبيعة”.

ابتكر مورو وفريق من علماء الفيزياء، لالتقاط هذه الصورة المذهلة، نظامًا يطلق تيارات من الفوتونات المتشابكة ووصفوه فيما بعد بـ”اجسام غير تقليدية”.

في الواقع، تضمنت التجربة التقاط أربع صور للفوتونات في أربع مراحل انتقالية مختلفة.

ما تراه هنا هو في الواقع مجموعة من الصور المتعددة للفوتونات وهي تمر بسلسلة من اربع مراحل انتقالية.

قام الفيزيائيون بتقسيم الفوتونات المتشابكة و تمرير حزمة واحدة خلال مادة سائلة بلورية تُعرف باسم بورات الباريوم، مما أدى إلى حدوث اربع مراحل انتقالية.

في الوقت نفسه، التقطوا صوراً لزوج متشابك يمر بالمرحلة الانتقالية ذاتها، على الرغم من أنه لم يمر عبر البلورة السائلة.

يمكنك رؤية التنظيم في الصور، حيث تأتي حزمة الفوتونات المتشابكة من أسفل اليسار، وينقسم نصف الزوج المتشابك إلى اليسار ويمر عبر مرشحات الطور الأربعة. اما الآخرون الذين يمضون للأمام مباشرة لم يمروا عبر المرشحات، لكنهم خضعوا للتغييرات نفسها.

تمكنت الكاميرا من التقاط صور لهم في الوقت نفسه، مما يدل على أنهم قد تغيروا بنفس الطريقة على الرغم من الانقسام. وبعبارة أخرى، كانوا متشابكين.

في حين جعل آينشتاين التشابك الكمي معروفاً، ساعد الفيزيائي الراحل جون ستيوارت بيل (John Stewart Bell) في تحديد التشابك الكمي ووضع اختبارًا يُعرف باسم “متباينة بيل”.اساساً، إذا تمكنت من كسر متباينة بيل، فيمكنك تأكيد التشابك الكمي الحقيقي.

وكتب الفريق في مجلة (Science Advances) :”نحن نوثق هنا تجربة تُظهر كسر متباينة بيل ضمن الصور المرصودة”.

“هذه النتيجة تفتح الطريق أمام مخططات تصوير الكم الجديدة، وتلمح الى وعوداً لمخططات المعلومات الكمية استنادًا إلى المتغيرات المكانية.”

 

ترجمة: Elaf Al-karaawy
تدقيق: Jazmine A. Al-Kazzaz
تصميم: Hussien Alnoaimie
نشر: Abilta E Zeus

 

المصدر: هنا