סוף סוף הדגמה 'פעולה מפחידה מרחוק' בעלת חלק אחד

בפעם הראשונה, חוקרים הדגימו מהאלברט איינשטיין כינה "פעולה מפחידה מרחוק"באמצעות חלקיק בודד. ולא רק שזה עניין עצום להבנתנו את מכניקת הקוונטים, זה גם מוכיח שגאון הפיזיקה טעה במשהו.

פעולה מפחידה מרחוק, או קוונטית, בחלקיק בודד יש צורה מוזרה של הסתבכות שיכולה מאוד לעזור לשיפורותקשורת. שׁוֹנֶההסתבכות קוונטית רגילה, שכולל שני חלקיקים המוגדרים רק על ידי היותם הפכים זה לזה, חלקיקים בודדים שמסתבכים הם בעלי פונקציית גל שמתפרסת על פני מרחקים עצומים, אך לעולם אינם נמצאים למעשה ביותר ממקום אחד.

בתור לוסי אינגהםמסביר בפקטור טק: "במילים אחרות, חלקיק בודד מסובך יכול להיות רק במקום אחד בזמן נתון, אבל הוא יכול להיות ממוקם על פני מרחק גדול מאוד. כאשר החלקיק נמדד, פונקציית הגל תקרוס באופן מיידי למיקום מוגדר".

אבל אף אחד מעולם לא הצליח לראות את זה בפעולה. עכשיו, באמצעותגלאי הומודיין, אשר מודדים מאפיינים דמויי גל, צוות חוקרים מהמרכז לדינמיקה קוונטית של אוניברסיטת גריפית באוסטרליה ומאוניברסיטת טוקיו ביפן הוכיח בהצלחה את הקריסה הלא מקומית של פונקציית הגל של חלקיק.

מפרסם בתקשורת טבע,הצוות מתאר כיצד הצליחו לפצל פוטון בודד בין המעבדות שלהם באוסטרליה וביפן. לאחר מכן הם הראו שהבחירה שלהם במדידה במעבדה אחת באמת גרמה לשינוי במצב הקוונטי המקומי במעבדה השנייה - מה שהוכיח שאיינשטיין טועה כמעט 90 שנה לאחר שהכריז לראשונה שהסתבכות של חלקיקים בודדים היא עדות לכך שמכניקת הקוונטים לא עובדת. .

"איינשטיין מעולם לא קיבל את מכניקת הקוונטים האורתודוקסית והבסיס המקורי לטענתו היה הטיעון החד-חלקיק הזה", הסביר אחד החוקרים, הווארד ויסמן מאוניברסיטת גריפית'.בהודעה לעיתונות. "זו הסיבה שחשוב להדגים קריסת פונקציית גל לא מקומית עם חלקיק בודד".

במקום זאת איינשטיין חשב שניתן להסביר טוב יותר את העובדה שניתן לזהות חלקיק רק בנקודה אחת על ידי ההשערה שהחלקיקהוארק אי פעם בנקודה אחת. זה נראה הגיוני יותר למוח שאינו פיזיקה כמוני. אבל המחקר החדש מוכיח שזה הרבה יותר מסובך מזה.

"במקום פשוט לזהות את נוכחותו או היעדרו של החלקיק, השתמשנו במדידות הומודין המאפשרות לצד אחד לבצע מדידות שונות ולאחר, באמצעות טומוגרפיה קוונטית, לבדוק את ההשפעה של הבחירות הללו", אמר ויסמןבשחרור.

"דרך המדידות השונות הללו, אתה רואה את פונקציית הגל קורסת בדרכים שונות, ובכך מוכיחים את קיומה ומראה שאיינשטיין טעה".

מָקוֹר:פקטור טק