Kuantum dolaşıklığı artık doğrudan makroskopik ölçekte gözlemlendi: ScienceAlert

Kuantum dolaşıklık, birbirinden çok uzak olsalar bile iki parçacığın veya nesnenin birbirine bağlanmasıdır – her birinin özellikleri, klasik fizik kurallarında mümkün olmayan bir şekilde ilişkilidir.

Einstein tarafından “olarak tanımlanan garip bir fenomendir.uzaktan çalışma korkutucu‘, ancak onu bilim adamları için bu kadar büyüleyici yapan eksantrikliğidir. Çalışma 2021Kuantum karışıklık Doğrudan makroskopik ölçekte – normalde dolaşıklıkla ilişkilendirilen atom altı parçacıklardan çok daha büyük bir ölçekte – gözlemlenir ve kaydedilirler.

İlgili boyutlar bizim bakış açımızdan hala oldukça küçük – deneyler, insan saçının beşte biri kadar küçük iki alüminyum varil içeriyordu – ancak kuantum fiziği dünyasında oldukça büyükler.

“İki tamburun konum ve momentum verilerini bağımsız olarak analiz ederseniz, her biri sıcak görünüyor.” Fizikçi Jean Theophile şunları söyledi:geçen yıl ABD’deki Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü’nden (NIST).

“Ama onlara birlikte baktığımızda, bir davulun rastgele hareketi gibi görünen şeyin diğeriyle yakından ilişkili olduğunu görebiliriz. kuantum dolaşıklığı. “

Kuantum dolaşıklığının makroskopik nesnelerle oluşamayacağını söylemek mümkün olmasa da, o zamandan önce etkilerin daha büyük ölçeklerde farkedilmediği ya da belki de makroskopik ölçeğin başka bir dizi kural tarafından yönetildiği düşünülüyordu.

Son araştırmalar bunun böyle olmadığını gösteriyor. Aslında aynı nicel kurallar burada da geçerlidir ve bunlar da görülebilir. Araştırmacılar, mikrodalga fotonları kullanarak küçük silindirin zarlarını titreştirdiler ve konumları ve hızları açısından eşzamanlı tuttular.

Kuantum vakalarında yaygın bir sorun olan dış müdahaleyi önlemek için variller soğutuldu, kilitlendi ve soğutulmuş bir kap içindeyken ayrı fazlarda ölçüldü. Namluların durumları daha sonra radara benzer bir şekilde çalışan bir refleks mikrodalga alanına kodlanır.

Önceki çalışmalar da makroskopik kuantum dolaşıklığı bildirmişti, ancak 2021 makalesi daha da ileri gidiyor: tüm gerekli ölçümler çıkarsama yapmak yerine kaydedildi ve karışıklık deterministik, rastgele olmayan bir şekilde oluşturuldu.

içinde Bir dizi bağlantılı ancak ayrı deneyimkuantum dolaşıklık durumunda makroskopik tamburlarla (veya osilatörlerle) çalışan araştırmacılar, iki tamburun konumunun ve momentumunun aynı anda nasıl ölçülebileceğini de gösterdiler.

“Bizim çalışmamızda, davul kafaları kolektif kuantum hareketini gösteriyor,” Fizikçi Laure Mercier de Lipinay şunları söyledi:Finlandiya’daki Aalto Üniversitesi’nden Dr. “Variller birbirine zıt bir fazda titreşir, böylece biri titreşim döngüsünün son konumundayken diğeri aynı anda zıt konumda olur.”

“Bu durumda, iki tambur tek bir kuantum mekanik varlık olarak ele alınırsa, tamburların hareketinin kuantum belirsizliği iptal edilir.”

Bu haberi önemli yapan şey onun ortalıkta dolaşması. Heisenberg’in Belirsizlik İlkesi Konum ve momentumun aynı anda tam olarak ölçülemeyeceği fikri. İlke, herhangi bir ölçümün kaydedilmesinin diğerini, adı verilen bir süreçle engelleyeceğini belirtir. Kuantum geri eylemi.

Diğer çalışmayı makroskopik kuantum dolaşıklığı göstermede desteklemenin yanı sıra, bu özel araştırma, kuantum arka plan eyleminden kaçınmak için bu dolaşıklığı kullanır – esasen klasik fizik (belirsizlik ilkesinin geçerli olduğu yer) ve kuantum fiziği (şu anda görünmediği yer) arasındaki çizgiyi araştırır. olmak).

İki sonuç kümesinin gelecekteki olası bir uygulaması kuantum ağlarındadır – yeni nesil iletişim ağlarına güç verebilmeleri için nesneleri mikroskobik ölçekte manipüle etme ve dolaştırma yeteneği.

Çalışmalara dahil olmayan fizikçiler Hoi-Kwan Lau ve Aashish Clerk, şunları yazdı: O sırada yayınlanan araştırma hakkında yorum yapmak.

hayır ilk ve ikincisi Çalışma yayınlandı Bilimler.

Bu makalenin bir sürümü ilk olarak Mayıs 2021’de yayınlandı.