Uzay

Kuantum Dolanıklığı Artık Daha Büyük Bir Makroskopik Ölçekte Doğrudan Gözlemlendi

0

Kuantum dolaşıklığı, birbirinden çok uzak olsalar bile, iki parçacığın veya nesnenin birbirine bağlanmasıdır – ilgili özellikleri, klasik fizik kurallarına göre mümkün olmayan bir şekilde bağlantılıdır.

Bu, Einstein’ın “uzaktan ürkütücü eylem” olarak tanımladığı tuhaf bir fenomendir, ancak tuhaflığı, onu bilim adamları için bu kadar büyüleyici kılan şeydir. Yeni araştırmada, kuantum dolanıklığı doğrudan gözlemlendi ve makroskopik ölçekte kaydedildi – normalde dolanma ile ilişkili atom altı parçacıklardan çok daha büyük bir ölçek.

Bizim bakış açımıza göre, ilgili boyutlar hala çok küçük – bu deneyler, bir insan saçının beşte biri genişliğinde iki küçük alüminyum davul içeriyordu – ama kuantum fiziği alanında kesinlikle çok büyükler.

dolaşmak 2Makroskopik mekanik tamburlar. (J. Teufel / NIST)

ABD’deki Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü’nden (NIST) fizikçi John Teufel, “İki tamburun konum ve momentum verilerini bağımsız olarak analiz ederseniz, her biri sıcak görünüyor” diyor.

“Ama bunlara birlikte baktığımızda, bir tamburun rastgele hareketine benzeyen şeyin diğeriyle, ancak kuantum dolaşıklık yoluyla mümkün olabilecek bir şekilde, diğeriyle oldukça ilişkili olduğunu görebiliriz.”

Kuantum dolanmasının makroskopik nesnelerle olamayacağını söyleyecek hiçbir şey olmasa da, şimdiye kadar etkilerin daha büyük ölçeklerde fark edilmediği veya belki de makroskopik ölçeğin başka bir kurallar dizisi tarafından yönetildiği düşünülüyordu.

Bu yeni araştırma, durumun böyle olmadığını gösteriyor. Aslında aynı kuantum kuralları burada da geçerlidir ve aslında görülebilir. Araştırmacılar, mikrodalga fotonları kullanarak minik tambur membranlarını titreştirdiler ve pozisyonları ve hızları açısından senkronize bir durumda tuttular.

Kuantum durumlarıyla ilgili yaygın bir sorun olan dış müdahaleyi önlemek için, tamburlar, kriyojenik olarak soğutulmuş bir mahfazanın içindeyken ayrı aşamalarda soğutuldu, karıştırıldı ve ölçüldü. Tamburların durumları daha sonra radara benzer şekilde çalışan yansıtılmış bir mikrodalga alanına kodlanır.

Önceki çalışmalar da makroskopik kuantum dolaşıklığı hakkında raporlar yayınladı, ancak yeni araştırma daha da ileri gidiyor: Gerekli ölçümlerin tümü, çıkarımdan ziyade kaydedildi ve dolaşıklık, deterministik, rastgele olmayan bir şekilde oluşturuldu.

İlişkili ancak ayrı bir deney serisinde, kuantum dolaşıklığı durumunda makroskopik tamburlarla (veya osilatörlerle) çalışan araştırmacılar, iki tambur başının konumunu ve momentumunu aynı anda ölçmenin nasıl mümkün olduğunu gösterdi.

Finlandiya’daki Aalto Üniversitesi’nden fizikçi Laure Mercier de Lepinay, “Çalışmamızda davul kafaları kolektif bir kuantum hareketi sergiliyor” diyor. “Tamburlar birbirine zıt bir fazda titreşir, öyle ki içlerinden biri titreşim döngüsünün son konumunda, diğeri aynı anda zıt konumdadır.”

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

Bu manşet haberini yapan şey, Heisenberg’in Belirsizlik İlkesini aşmasıdır – konum ve momentumun aynı anda mükemmel bir şekilde ölçülemeyeceği fikri. İlke, herhangi bir ölçümün kaydedilmesinin diğerine kuantum geri eylem adı verilen bir süreç yoluyla müdahale edeceğini belirtir.

Makroskopik kuantum dolanmasını göstermede diğer çalışmayı desteklemenin yanı sıra, bu özel araştırma parçası, bu dolanıklığı kuantum geri hareketinden kaçınmak için kullanır – esasen klasik fizik (Belirsizlik İlkesinin geçerli olduğu yerde) ve kuantum fiziği (şu anda olmadığı yerde) arasındaki çizgiyi araştırır. görünmüyor).

Her iki bulgu setinin gelecekteki potansiyel uygulamalarından biri, kuantum ağlarıdır – nesneleri makroskopik ölçekte manipüle edebilmek ve yeni nesil iletişim ağlarına güç sağlayabilmek için dolaştırabilmek.

Çalışmalara dahil olmayan fizikçiler Hoi-Kwan Lau ve Aashish Clerk, “Pratik uygulamaların yanı sıra, bu deneyler, makroskopik alem deneylerinin, belirgin kuantum fenomenlerinin gözlemini ne kadar ileri götürebileceğini ele alıyor,” diye yazıyor. yeni araştırma.

Hem birinci hem de ikinci çalışma Bilim.

.

Profesör

Yeni Tanımlanan Kılıç Dişli Kedi Türleri O Kadar Büyüktü ki Amerika’da Gergedanlar Avlandı

Previous article

Hastane Yemekleri Asla Harika Değildir, Ama Bazı Hastalar İçin Ölüm Demektir

Next article

You may also like

Comments

Comments are closed.

More in Uzay