الملاحظة الأولى لـ 8 فوتونات متشابكة تحطم سجل التشابك

التشابك هو ظاهرة الكم الغريبة التي ترتبط فيها الأشياء ارتباطًا وثيقًا بحيث تشترك في الوجود نفسه. في لغة الفيزياء ، يتم وصفهم بنفس الدالة الموجية.

تشابك الأشياء ليس بالأمر الصعب حقًا. تتضمن معظم التفاعلات التشابك من نوع أو آخر.

المشكلة تكمن في تثبيتها. التشابك ظاهرة هشة وعابرة. طرفة عين وتتسرب إلى البيئة. هذا هو السبب في أنه من الصعب للغاية الحفاظ عليها ومراقبتها وفي نهاية المطاف من الصعب جدًا على علماء الفيزياء اللعب معهم.



في السنوات الأخيرة ، تعلم الفيزيائيون كيفية تشابك جميع أنواع الأجسام في أزواج - الفوتونات والإلكترونات والذرات وما إلى ذلك. في عام 1999 ، قاموا بإنشاء كيوتريت عن طريق تشابك ثلاثة فوتونات. في العام الماضي ، قاموا بتشابك 6 فوتونات.

اليوم ، ومع ذلك ، يقول Xing-Can Yao ورفاقه في جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين في Hefei ، إنهم حطموا هذا الرقم القياسي عن طريق تشابك 8 فوتونات ، ثم معالجتها ومراقبتها جميعًا في وقت واحد.

هذا ليس بالأمر السهل. الحصول على ثمانية فوتونات بالضبط حيث تريدها في نفس الوقت هو المكافئ الميكانيكي الكمومي لقطط الرعي (من الواضح من تنوع شرودنجر).

معظم الأفراد في مجتمعات التكنولوجيا الفائقة هم جزء من الشبكات الاجتماعية التي تحتوي على

تتمثل الحيلة أولاً في إرسال فوتون عالي الطاقة عبر بلورة غير خطية تقوم بتحويله إلى فوتونين متشابكين ولكن طاقة أقل. يدخل أحدهما ، وهو الفوتون A ، إلى الجهاز التجريبي بينما ينقسم الآخر مرة أخرى إلى قسمين بواسطة بلورة أخرى.

هذا الزوج ، بالطبع ، متشابك مع الفوتون A. يدخل أحد هذين الزوجين إلى الجهاز بينما ينقسم الآخر مرة أخرى ، مما يؤدي إلى تكوين زوج آخر متشابك مع الفوتون A. وهكذا ، حتى يكون هناك ثمانية فوتونات في الجهاز ، جميعها متشابكة مع بعضها البعض والفوتون A.

تكمن مشكلة هذه العملية في أنها تؤدي إلى شعاع ضعيف للغاية. مع وجود نوع الليزر المتوفر حتى وقت قريب ، كان أفضل ما يمكن إدارته هو معدل العد بحوالي 10 ^ -5 هرتز. هذه ضربة واحدة متزامنة من 8 فوتونات كل مائة ألف ثانية أو عد واحد في اليوم. حتى باحثي ما بعد الدكتوراة لا يتمتعون بهذا النوع من الصبر.

يقول Xing-Can Yao وزملاؤه إنهم تمكنوا من التغلب على هذا باستخدام مصدر ليزر فوق بنفسجي أكثر إشراقًا ينتج عنه أزواج فوتونات متشابكة بمعدل أعلى بكثير. بالطبع ، كان عليهم أيضًا تعلم كيفية التعامل مع ثمانية فوتونات متشابكة أيضًا.

هذا مهم. إن وجود ثمانية فوتونات متشابكة هو أقرب ما توصل إليه علماء الفيزياء لوجود قط شرودنجر في المختبر. قد يوفر هذا رؤى جديدة لفهمنا للأسئلة المثيرة للاهتمام من الانتقال الكلاسيكي إلى الكم ، كما يقول Xing-Can Yao وزملاؤه.

لكنه يسمح أيضًا بمجموعة من الحيل الكمومية الأخرى. على سبيل المثال ، يجب أن تسمح لهم حالة 8 فوتون بإثبات طريقة قوية لتصحيح الأخطاء الكمية تسمى تصحيح الخطأ الطوبولوجي. يعتقد العديد من الفيزيائيين أن تصحيح الخطأ الطوبولوجي سيكون أحد التقنيات التمكينية للحوسبة الكمومية على نطاق واسع ، لكن لم يتمكن أحد من اختبارها حتى الآن.

والقدرة على التلاعب بحالة 8 فوتونات ستسمح لهم بمحاكاة أنظمة كمومية أخرى. وهذا من شأنه أن يجعل من الممكن لأول مرة محاكاة ظواهر مختلفة في كيمياء الكم وحتى في الفيزياء الحيوية.

والقيام بذلك باستخدام لا شيء سوى الضوء (مع قليل من الدخان والمرايا القيت في الداخل).

تم فضح صفر كتلة من المياه

المرجع: arxiv.org/abs/1105.6318 : مراقبة تشابك ثمانية فوتونات

يخفي

التقنيات الفعلية

فئة

غير مصنف

تكنولوجيا

التكنولوجيا الحيوية

سياسة التكنولوجيا

تغير المناخ

البشر والتكنولوجيا

وادي السيليكون

الحوسبة

مجلة Mit News

الذكاء الاصطناعي

الفراغ

المدن الذكية

بلوكشين

قصة مميزة

الملف الشخصي للخريجين

اتصال الخريجين

ميزة أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

1865

وجهة نظري

77 Mass Ave

قابل المؤلف

ملامح في الكرم

شوهد في الحرم الجامعي

خطابات الخريجين

أخبار

انتخابات 2020

فهرس With

تحت القبه

خرطوم الحريق

مؤشر With

قصص لانهائية

مشروع تكنولوجيا الوباء

من الرئيس

غلاف القصه

معرض الصور

موصى به