איור של ראשי התופים הרוטטים. (Petja Hyttinen ו-Oli Hanhirova, ARKH Architects Ltd)
בפעם הראשונה, מדענים הצליחו להראותהסתבכות קוונטית- שאיינשטיין תיאר באופן מפורסם כ"פעולה מפחידה מרחוק" - מתרחש בין עצמים מקרוסקופיים, צעד גדול קדימה בהבנתנו את הפיזיקה הקוונטית.
קוונטיםמקשרים חלקיקים באופן שהם משפיעים באופן מיידי זה על זה, אפילו על פני מרחקים עצומים. על פני השטח, הקשר העוצמתי הזה נוגד את הפיזיקה הקלאסית ובאופן כללי, את הבנתנו את המציאות, וזו הסיבה שאיינשטיין מצא את זה כל כך מפחיד. אבל מאז הפכה התופעה לאבן יסוד בטכנולוגיה המודרנית.
ובכל זאת, עד עכשיורק הוכח לעבוד בהקטן ביותר מבין הקשקשים, במערכות המבוססות על אור ואטומים, למשל.
כל ניסיון להגדיל את הגדלים גרם לבעיות ביציבות, כשההפרעות הסביבתיות הקלות ביותר מנתקות את הקשר.
אבל מחקר חדש משנה את כל זה, בכך שהוא מוכיח ש'פעולה מפחידה' זו אכן יכולה להיות מציאות בין עצמים מסיביים.
אנחנו לא מדברים מסיביתחוש החור השחוראבל במובן המקרוסקופי - שני ראשי תופים רוטטים ברוחב 15 מיקרומטר.
והשלב הבא יהיה לבדוק אם הרעידות הללו מועברות בטלפורטציה בין שני העצמים.
"העבודה שלנו מרחיבה באופן איכותי את מגוון המערכות הפיזיקליות הסבכות ויש לה השלכות על עיבוד מידע קוונטי, מדידות דיוק ובדיקות של גבולות מכניקת הקוונטים."לכתוב את החוקרים.
בהתבסס על מחקר שנמשך עד 2014, הניסויים החדשים השתמשו בשני ראשי תופים רוטטים כדי לייצג עצמים מסיביים, או מתנדים מכניים מסיביים כדי להשתמש במונח הטכני.
כל אחד מהם היה בקוטר של 15 מיקרומטר, בערך ברוחב של שערה אנושית. לא מאסיבי עבורנו, אבל מאסיבי בהשוואה לסולמות האטומים ששימשו בעבר להדגמת הסתבכות קוונטית - כל ראש תוף היה מורכב מטריליוני אטומים.
כדי להשיג את התוצאות שלהם, הצוות קירר מעגל חשמלי מוליך על מעט מעל האפס המוחלט, בערך -273 מעלות צלזיוס (-459.4 מעלות פרנהייט). לאחר מכן זה נשלט ונמדד באמצעות שדות מיקרוגל חלשים.
באמצעות הפעלת גלי מיקרו, ראשי התוף על המעגל הצליחו לרטוט בתדר אולטרסאונד גבוה, וליצור את הרעידות שיצרו את המצב הקוונטי המיוחד שגרד איינשטיין בראשו בשנות ה-30.
"זה, כמובן, מספק מאוד לראות את החזון שפרסמת מתגשם, ומרגש לדמיין לאן ניסויים כמו זה עשויים להוביל בסופו של דבר, ואיזה תובנות בסיסיות ופיתוח טכנולוגי הם עשויים להניב בסופו של דבר."אומר אחד מהצוות, מאט וולי מאוניברסיטת ניו סאות' ויילס באוסטרליה.
הטמפרטורות הנמוכות במיוחד והשדות החשמליים של המעגל הסירו כל צורות של הפרעות והפרעות מראשי התוף, והותירו מאחור רק את הרעידות המכניות הקוונטיות.
הישג מרשים נוסף היה לשמור על המצב הסבוך במשך כמעט חצי שעה - ניסויים קודמים התקשו להגיע לשברירי שנייה.
כעת, לאחר שפריצת הדרך הזו נעשתה בקנה מידה שמתקרב למה שאנו יכולים לראות בעין בלתי מזוינת, יש לה פוטנציאל להוביל לכל מיני תגליות חדשות בתחום: מאיך הכבידה ומכניקת הקוונטים פועלות יחד, ועד לאפשרות של טלפורטציה רעידות מכניות על פני עצמים הסתבכו.
"השלב הבא הוא להדגים טלפורטציה של הרעידות המכניות,"אומרת וולי. "בטלפורטציה, ניתן להעביר את המאפיינים הפיזיים של אובייקט באמצעות ערוץ 'פעולה מפחידה'."
איינשטיין עצמותיאר את זהכמו שני חצאים של אותו מטבע, מתפצלים: אם יש לך ראשים, החצי השני חייב להיות זנבות, גם אם הוא נמצא במרחק של מיליוני שנות אור.
"בטלפורטציה קוונטית, ניתן להעביר מאפיינים של גופים פיזיים על פני מרחקים שרירותיים באמצעות ערוץ 'פעולה מפחידה ממרחק'."אומר אחד מהצוות, קספר אוקלון-קורפי מאוניברסיטת אלטו בפינלנד.
"אנחנו עדיין די רחוקיםמסע בין כוכביםאבל."
למרות שקשה לומר לאן העבודה הזו תוביל אותנו בהמשך, אי אפשר להמעיט עד כמה חשוב שעשינו את הצעד הראשון הזה לתוך מכניקת הקוונטים המקרוסקופית.
"ברור שהגיע עידן המכונות הקוונטיות המסיביות",וולי מסביר בקטע עבור השיחה."והוא כאן כדי להישאר."
המחקר פורסם בטֶבַע.
