تم إجراء قياس كمي فريد في جامعة بن غوريون

في عالم الكم، حيث يؤثر كل قياس على الشيء الذي تريد قياسه، من الصعب جدًا معرفة كيفية تحديد العمل وقياسه بالضبط. وقد تم الآن إجراء مثل هذا القياس في مجموعة الرقائق الذرية في جامعة بن غوريون

تم إجراء قياس كمي فريد، يعتمد على مفهوم خاص يسمى التشابك، في جامعة بن غوريون في النقب وتم نشر نتائجه في 1.11.2017 نوفمبر XNUMX في مجلة Nature Communications المرموقة وفي نفس اليوم في مؤتمر في جامعة هارفارد على الديناميكا الحرارية الكمومية. تم تنفيذ العمل بالاشتراك مع المجموعة النظرية للبروفيسور خوان بابلو باز من الأرجنتين، عندما تم تنفيذ التجربة الفريدة بأكملها في جامعة بن غوريون.

وشارك في التجربة طالب الدكتوراه يائير مرغليت، وطالب الدكتوراه السابق الدكتور شمعون مخلوف (الذي يقوم حاليا بدراسة ما بعد الدكتوراه في جامعة أمستردام)، ورئيس المجموعة البروفيسور رون بولمان.

وفقا للبروفيسور بولمان, يعتبر مفهوم الشغل مفهوما أساسيا جدا في عالم الفيزياء. لا يمكن القيام بأي إجراء بدني مثل تحريك جسم ما دون أداء شغل. في عالمنا اليومي، من السهل تحديد مفهوم العمل وقياسه. من ناحية أخرى، في عالم الكم، حيث يؤثر كل قياس على الشيء الذي تريد قياسه، من الصعب جدًا معرفة كيفية تحديد العمل وقياسه بالضبط. وقد تم الآن إجراء مثل هذا القياس في مجموعة الرقائق الذرية في جامعة بن غوريون.

يقول البروفيسور بولمان: "في هذه الأيام، حيث يتم استثمار جهود هائلة في جميع دول العالم من أجل تطوير تقنيات الكم، مثل الكمبيوتر الكمي، من المهم للغاية فهم العمليات الأساسية التي تحدث عندما يتم تنفيذ العمليات الكمية على الجسيم الذي يغير حالته.

تم العثور على حل مسألة كيفية قياس الشغل الكمي دون إزعاج النظام بمساعدة مفهوم خاص في نظرية الكم يسمى التشابك. يصف التشابك الحالة التي يكون فيها بين جسيمين أو نظامين علاقة خاصة تسمح لهما بالتأثير على بعضهما البعض على الفور. وهذا تأثير فيزيائي غريب للغاية، وهو موجود فقط في نظرية الكم ويسمح بشكل أساسي لجسيمين بالتأثير على بعضهما البعض من مسافات هائلة وعلى الفور.

وفي تجربة أجريت في الجامعة، بدلاً من إجراء قياسات عادية على النظام، تم ربطه بنظام ثانٍ باستخدام عملية التشابك. أما النظام الثاني فقد أصبح أساساً مقياساً للعمل في النظام الأول دون وجود عالم لديه أجهزة قياس بدائية في هذه العملية. فقط في نهاية العملية، عندما كان النظام الثاني قد قام بالفعل بقياس العمل بمساعدة العقدة المتشابكة، قام العلماء بتشغيل أجهزة القياس الخاصة بهم على النظام الثاني وحصلوا على النتيجة.

للحصول على المقال كاملا