تصویری از عجیب‌ترین رفتار ذرات

ثبت تصاویری از درهم‌تنیدگی فوتون‌ها، بر روی دوربین شدند

به گزارش ایسنا، در مکانیک کوانتوم، درهم تنیدگی یکی از عجیب‌ترین رفتارهای ذرات در جایی است که قوانین فیزیک کلاسیک شکسته و رویدادهای به نظر ناممکن، یک واقعیت هستند.

درهم تنیدگی که توسط اینشتین "عمل شبح‌وار در یک فاصله" توصیف شده، پدیده‌ای است که در آن دو ذره حتی در زمان فاصله بسیار با یکدیگر به شکل یک سیستم عمل می‌کنند. ذرات درهم تنیده در یک حالت انطباقی قرار دارند که حالت جداگانه آنها ناشناخته است؛ با این حال به محض این که یکی از آنها اندازه‌گیری یا مشاهده شد، دیگری یک موقعیت مرتبط آنی به خود گرفته و به نظر سرعت نور را نقض می‌کند.

داشتن توانایی بهره‌برداری از چنین رفتاری می‌تواند کاربردهای بسیاری در رمزگذاری ارتباطات داشته و از نسل بعدی فناوری رایانه موسوم به محاسبات کوانتومی پشتیبانی کند.

محققان دانشکده فیزیک و ستاره‌شناسی دانشگاه گلاسکو، یک گام به سوی توسعه چنین کاربری‌هایی با اندازه‌گیری درهم تنیدگی محکم فضایی فوتون‌ها با استفاده از یک دوربین بسیار حساس برداشته‌اند.

این دوربین با استفاده از یک مجموعه 201x201 پیکسل توانست میدان کامل نور کوانتومی را در یک زمان مشاهده کند و به محققان اجازه داد تا 2500 حالت درهم تنیده متفاوت را ببینند.

فوتون‌های درهم تنیده را می‌توان با استفاده از یک بلور خاص برای تقسیم یک فوتون به دو فوتون تولید کرد. با تصویربرداری از جفت فوتون‌ها، محققان توانستند همبستگی در موقعیت‌های فوتون‌ها را تا درجه‌ای اندازه گیری کنند که طبق فیزیک کلاسیک امکان‌پذیر نیست.

این پژوهش یک گام مهم در جهت فناوری‌های کوانتومی آینده به شمار رفته و به طور کلی نشان می‌دهد که دوربین‌ها می‌توانند به قابلیت‌های جدید مهم در علم اطلاعات کوانتومی دست یابند.