پارادوکس لانۀ کبوترها؛ تازه ترین معمای کوانتومی! -آکا - معمای epr

برگزیده ها: بیگ بنگ: بعد از گربه ی شرودینگر، اکنون گروهی بین المللی از پژوهشگران تناقض جدیدی منسوب به حیوانات با نام «کبوترهای کوانتومی» را مطرح کرده اند.

معمای epr

برگزیده ها: پارادوکس لانۀ کبوترها؛ تازه ترین معمای کوانتومی!

به گزارش برگزیده ها: به گزارش انجمن فیزیک ایران، حدود یک قرن است که دانشجویان درصدد درک مفاهیم ضد شهودی فیزیک کوانتوم هستند. شاید معروف ترین پارادوکس گربه ی شرودینگر باشد که به موجب آن یک گربه همزمان هم مرده و هم زنده است و این واقعیت را بیان می کند که یک ذره می تواند به طور همزمان در دو حالت کوانتومی وجود داشته باشد. حال گروهی بین المللی از پژوهشگران یک سناریوی به همان اندازه عجیب و غریب ملقب به «اثر لانه کبوتر کوانتومی» را ارائه کرده اند. این تناقض با مشاهده همراه است به این صورت که سه کبوتر را در دو لانه ی کبوتر جای می دهید. به این ترتیب همیشه حداقل دو کبوتر در یک لانه وجود خواهند داشت؛ اما مطابق با تجزیه و تحلیل کوانتومی ممکن است هیچ کدام از کبوترها لانه ای را به اشتراک نگذارند.

فیزیک کلاسیک قطعی است. بدان معنا که اندازه گیری حالت اولیه ی یک سیستم به شما هرآنچه را که برای اندازه گیری حالت پایانی لازم باشد، می گوید. اما در سال ۱۹۶۴ یکی از پژوهشگران  دریافت که در مکانیک کوانتومی انتخاب حالت اولیه و پایانی می تواند به گونه ای باشد که کاملاً مستقل از یکدیگر قرار داشته باشند. اکنون گروهی از پژوهشگران تلاش کرده اند تا با استفاده از این موضوع و سایر مفاهیم مکانیک کوانتومی اثر لانه کبوتر کوانتومی را به عنوان اصل موضوع مطرح کنند. آن ها فرض کردند که این اثر هنگامی پدید می آید که یک ناظر هنگام تلاش برای قرار دادن دو ذره در سه جعبه زنجیره ای از اندازه گیری ها را انجام دهد.

در ابتدا یک سنجش اولیه ی «پیش انتخاب» از مکان ذرات انجام می گیرد. سپس می توان یک سنجش میانی انجام داد تا بررسی شود که آیا دو ذره یک جعبه را به اشتراک گذاشته اند. سرانجام یک «سنجش پس از انتخاب» از مکان ها انجام می گیرد. می توانید اندازه گیری های ابتدایی و نهایی را به گونه ای انجام دهید که کاملاً مستقل از یکدیگر باشند. در گام میانی می توانید آنچه را که اندازه گیری ضعیف نامیده می شود انجام دهید تا بطور همزمان مکان هر سه ذره را ببینید و هنگامی که این کار صورت می گیرد، درمی یابید که هیچ دو ذره ای جعبه ای را به اشتراک نگذاشته اند.

تفاوت لانه کبوتر کوانتومی با پارادوکس اینشتین-پودلسکی-روزن (پارادوکس EPR) در اینجاست که سه ذره می توانند ابتدا هیچ ارتباطی با یکدیگر نداشته باشند و با قرار گرفتن در دو جعبه است که وادار به برهمکنش با یکدیگر می شوند. در مرحله ی میانی همبستگی آن ها بسیار قویتر از آنی است که از لحاظ کلاسیکی امکانپذیر می باشد و در مرحله ی پایانی هیچ همبستگی وجود ندارد.

برای بررسی نتایج، آزمایشی پیشنهاد شده است به این صورت که سه الکترون از میان یک تداخل سنج عبور داده می شوند. و آن اساساً یک شکافنده ی پرتو است که دو مسیر متفاوت برای سه الکترون ایجاد می کند و در نهایت دوباره بهم می رسند. چون تنها دو مسیر وجود دارد، انتظار آن است که حداقل دو الکترون یک مسیر مشترک داشته باشند. بنابراین به دلیل نزدیکی به یکدیگر و بار الکتریکی همنام باید از مسیر کمی منحرف شوند. این انحراف هنگامی که دو مسیر دوباره یکی شوند، توسط پژوهشگران قابل آشکارسازی است. اما بنا به گفته ی آنان چون الکترون ها مسیر یکسانی را انتخاب نمی کنند، چنین انحرافی مشاهده نمی شود.

این پژوهش در arXiv موجود است.

توجه : هرگونه استفاده از این مطلب بدون ذکر نام "برگزیده ها" و لینک به این مقاله غیر قانونی و از لحاظ اخلاقی غیر انسانی می باشد، لطفا به حقوق مولف احترام بگذارید.

,