برتری کوانتومی قرار است جهان را تغییر دهد!

چندین شرکت حوزه فناوری اقدام به ساخت رایانه‌های کوانتومی کرده‌اند اما این مدل‌های اولیه هنوز برتری کوانتومی را که توانایی پیشی گرفتن از ابررایانه‌های معمولی است، نشان نداده‌اند. «دنیل لیدار» فیزیکدان آمریکایی در یک گزارش جدید توضیح داده است که برتری کوانتومی چگونه جهان را تغییر خواهد داد.

به گزارش ایسنا و به نقل از فست کمپانی، «برتری کوانتومی»(Quantum advantage) در حال حاضر یک نقطه عطف است که حوزه محاسبات کوانتومی به شدت با آن سر و کار دارد.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

یک رایانه کوانتومی می‌تواند مسائلی را حل کند که فراتر از توان قوی‌ترین رایانه‌های غیرکوانتومی یا کلاسیک هستند.

کوانتوم به مقیاس اتم‌ها و مولکول‌ها اشاره می‌کند. در این مقیاس، قوانین فیزیک شکسته می‌شوند و مجموعه‌ متفاوتی از قوانین غیرمعمول اعمال می‌گردند. رایانه‌های کوانتومی از این رفتارهای عجیب برای حل مشکلات استفاده می‌کنند.

مسئله‌های گوناگونی مانند شکستن الگوریتم‌های رمزگذاری پیشرفته وجود دارند که حل کردن آنها برای رایانه‌های کلاسیک عملی نیست. پژوهش‌های انجام‌شده در دهه‌های اخیر نشان داده‌اند که رایانه‌های کوانتومی، توانایی حل کردن برخی از این مشکلات را دارند. اگر بتوان یک رایانه کوانتومی ساخت که یکی از این مشکلات را حل کند، برتری کوانتومی ثابت خواهد شد.

«دنیل لیدار»(Daniel Lidar) فیزیکدان و استاد مهندسی «دانشگاه کالیفرنیای جنوبی»(USC) است که پردازش اطلاعات کوانتومی و کنترل سیستم‌های کوانتومی را مطالعه می‌کند. او باور دارد که این مرز نوآوری در علم و فناوری نه تنها نویدبخش پیشرفت‌های پیشگامانه در محاسبات است، بلکه افزایش گسترده‌تر فناوری کوانتومی از جمله پیشرفت‌های قابل توجه در رمزنگاری کوانتومی و سنجش کوانتومی را به نمایش می‌گذارد.

لیدار در این گزارش توضیح داده است که چگونه برتری کوانتومی می‌تواند جهان را تغییر دهد.

منبع قدرت محاسبات کوانتومی

مرکز محاسبات کوانتومی، بیت کوانتومی یا کیوبیت است. برخلاف بیت‌های کلاسیک که فقط می‌توانند در حالت‌های صفر یا یک باشند، یک کیوبیت می‌تواند در هر حالتی از ترکیب صفر و یک باشد. این حالت که نه فقط یک و نه فقط صفر است، به عنوان «برهم‌نهی کوانتومی» شناخته می‌شود. با هر کیوبیت اضافی، تعداد حالت‌هایی که می‌توان با کیوبیت‌ها نشان داد دو برابر می‌شود.

این ویژگی اغلب با منبع قدرت محاسبات کوانتومی اشتباه گرفته می‌شود و در عوض، به یک فعل و انفعال پیچیده از برهم‌نهی، تداخل و درهم‌تنیدگی می‌رسد.

تداخل شامل دستکاری کیوبیت‌ها به‌ گونه‌ای است که حالت‌های آنها در طول محاسبات، به طور سازنده برای تقویت راه‌حل‌های درست و به ‌طور مخرب برای سرکوب پاسخ‌های اشتباه ترکیب شوند. تداخل سازنده زمانی اتفاق می‌افتد که قله‌های دو موج مانند امواج صوتی یا امواج اقیانوس، برای ایجاد یک قله بالاتر با هم ترکیب شوند. تداخل مخرب زمانی اتفاق می‌افتد که یک قله و یک فرورفتگی موج با هم ترکیب شوند و یکدیگر را خنثی کنند. الگوریتم‌های کوانتومی که ابداع کردن آنها کم و دشوار است، دنباله‌ای از الگوهای تداخلی را تنظیم می‌کنند که پاسخ درست را به یک مسئله می‌دهند.

درهم‌تنیدگی، یک همبستگی کوانتومی منحصربه‌فرد را بین کیوبیت‌ها ایجاد می‌کند که در آن، حالت یکی را نمی‌توان مستقل از بقیه توصیف کرد؛ مهم نیست کیوبیت‌ها چقدر از هم دور باشند. این همان چیزی است که «آلبرت اینشتین» آن را «کنش ترسناک از راه دور» نامید. رفتار جمعی درهم‌تنیدگی که از طریق یک رایانه کوانتومی تنظیم شده، افزایش سرعت محاسباتی را امکان‌پذیر می‌کند که خارج از دسترس رایانه‌های کلاسیک است.

کاربرد محاسبات کوانتومی

محاسبات کوانتومی، طیف گسترده‌ای از کاربردهای احتمالی را دارند که می‌توانند بهتر از کاربرد رایانه‌های کلاسیک باشند. در رمزنگاری، رایانه‌های کوانتومی هم یک فرصت و هم یک چالش هستند. معروف‌تر از همه این است که آنها پتانسیل رمزگشایی الگوریتم‌های رمزگذاری کنونی مانند «آراس‌ای»(RSA) را دارند.

یکی از پیامدهای این امر این است که پروتکل‌های رمزگذاری امروزی باید دوباره مهندسی شوند تا در برابر حملات کوانتومی آینده مقاوم باشند. این شناخت، به شکل‌گیری حوزه روبه‌رشد «رمزنگاری پساکوانتوم» منجر شده است. پس از یک فرآیند طولانی، «موسسه ملی فناوری و استانداردهای آمریکا»(NIST) اخیرا چهار الگوریتم مقاوم در برابر کوانتوم را انتخاب کرده و فرآیند آماده‌سازی الگوریتم‌ها را آغاز کرده است تا سازمان‌های سراسر جهان بتوانند از آنها در فناوری رمزگذاری خود استفاده کنند.

علاوه بر این، محاسبات کوانتومی می‌توانند سرعت شبیه‌سازی کوانتومی را به طور چشمگیری افزایش دهند. شبیه‌سازی کوانتومی، توانایی پیش‌بینی کردن نتیجه آزمایش‌هایی است که در قلمرو کوانتوم عمل می‌کنند. «ریچارد فاینمن»(Richard Feynman) فیزیک‌دان مشهور آمریکایی، بیش از ۴۰ سال پیش این امکان را تصور کرد. شبیه‌سازی کوانتومی، پتانسیل پیشرفت‌های قابل‌توجهی را در علم شیمی و مواد ارائه می‌دهد و در زمینه‌هایی مانند مدل‌سازی پیچیده ساختارهای مولکولی برای کشف دارو و امکان کشف یا ایجاد مواد با خواص جدید کمک می‌کند.

یکی دیگر از کاربردهای فناوری اطلاعات کوانتومی، سنجش کوانتومی است. سنجش کوانتومی، به تشخیص و بررسی خواص فیزیکی مانند انرژی الکترومغناطیسی، گرانش، فشار و دما با حساسیت و دقت بیشتر نسبت به تجهیزات غیرکوانتومی گفته می‌شود. سنجش کوانتومی، کاربردهای بی‌شماری را در زمینه‌هایی مانند بررسی محیطی، اکتشافات زمین‌شناسی، تصویربرداری پزشکی و نظارت دارد.

ابتکاراتی مانند توسعه اینترنت کوانتومی که رایانه‌های کوانتومی را به هم متصل می‌کند، گام‌های مهمی در جهت ایجاد پل ارتباطی بین دنیای محاسبات کوانتومی و کلاسیک هستند. این شبکه را می‌توان با استفاده از پروتکل‌های رمزنگاری کوانتومی مانند «توزیع کلید کوانتومی»(QKD) ایمن‌سازی کرد که کانال‌های ارتباطی فوق‌العاده ایمن را فعال می‌سازند تا در برابر حملات محاسباتی محافظت شوند.

به رغم وجود داشتن یک مجموعه کاربردی روبه‌رشد برای محاسبات کوانتومی، توسعه الگوریتم‌های جدید که از برتری کوانتومی به ‌ویژه در یادگیری ماشینی به طور کامل استفاده می‌کنند، یک حوزه حیاتی از پژوهش‌های در حال انجام شدن است.

منسجم ماندن و غلبه کردن بر خطاها

حوزه محاسبات کوانتومی با موانع قابل توجهی در توسعه سخت‌افزار و نرم‌افزار روبرو است. رایانه‌های کوانتومی نسبت به هرگونه تعامل ناخواسته با محیط خود بسیار حساس هستند. این امر به بروز پدیده ناپیوستگی منجر می‌شود که در آن، کیوبیت‌ها به سرعت به حالت صفر یا یک بیت‌های کلاسیک تنزل می‌یابند.

ساختن سیستم‌های محاسبات کوانتومی در مقیاس بزرگ که قادر به فراهم کردن افزایش سرعت کوانتومی باشند، نیازمند غلبه بر عدم پیوستگی است. راه‌حل کلیدی، توسعه روش‌های مؤثر برای سرکوب و تصحیح خطاهای کوانتومی است و تحقیقات دنیل لیدار روی همین حوزه متمرکز ‌شده‌اند.

در راستای بررسی این چالش‌ها، استارت‌آپ‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری کوانتومی متعددی در کنار غول‌های فناوری مانند «گوگل» و «آی‌بی‌ام»(IBM) ظهور کرده‌اند. این علاقه صنعتی همراه با سرمایه‌گذاری قابل توجه دولت‌های سراسر جهان، بر شناخت جمعی در مورد پتانسیل تحول‌آفرین فناوری کوانتومی تأکید می‌کند. این ابتکارات، یک اکوسیستم غنی را تقویت می‌کنند که در آن دانشگاه و صنعت با یکدیگر همکاری دارند و پیشرفت در این زمینه را سرعت می‌بخشند.

برتری کوانتومی در حال نشان دادن خود است

محاسبات کوانتومی ممکن است روزی به اندازه ورود «هوش مصنوعی مولد» مخرب باشند. در حال حاضر، توسعه فناوری محاسبات کوانتومی در یک مقطع حیاتی قرار دارد. این حوزه قبلا نشانه‌های اولیه دستیابی به یک برتری کوانتومی تخصصی را نشان داده است. پژوهشگران گوگل و سپس گروهی از پژوهشگران چین، برتری کوانتومی را برای تولید فهرستی از اعداد تصادفی با ویژگی‌های خاص نشان دادند. گروه پژوهشی لیدار نیز سرعت کوانتومی را برای یک بازی حدس زدن اعداد تصادفی نشان داد.

از سوی دیگر، در صورتی که نتایج عملی در کوتاه‌مدت محقق نشوند، خطر ملموسی را برای ورود به «زمستان کوانتومی» به همراه خواهند داشت که یک دوره از کاهش سرمایه‌گذاری است.

در حالی که صنعت برای ارائه کردن برتری کوانتومی در محصولات و خدمات در کوتاه‌مدت تلاش می‌کند، پژوهش‌های آکادمیک همچنان بر بررسی اصول زیربنای این مفهوم متمرکز هستند. این پژوهش‌های بنیادی مستمر که مشتاقانه توسط دانشجویان جدید و باهوش انجام می‌شوند، تضمین می‌کنند که این حوزه به پیشرفت خود ادامه خواهد داد.

انتهای پیام

منبع: ایسنا

کلیدواژه: برتری کوانتومی رایانه کوانتومی عملیات طوفان الاقصی فلسطين دانشگاه آزاد اسلامي شرکت های دانش بنیان رایانه های کوانتومی محاسبات کوانتومی برتری کوانتومی الگوریتم ها کیوبیت ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۱۷۹۳۳۲ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

معمای علیت معکوس/ اگر آینده بر گذشته تاثیر گذارد!

خبرگزاری علم‌وفناوری آنا- هدا عربشاهی: مفهوم «واقع‌گرایی موضعی» (local realism) یکی از مباحثی است که بسیاری از فیزیکدانان را جذب می‌کند. واقع‌گرایی موضعی یا واقع‌گرایی محلی از ترکیب دو مفهوم «موضعیت» (locality) و «واقع‌گرایی» (realism) زاده می‌شود. موضعیت، عقیده‌ای است که بیان می‌کند اشیای دور برای تعامل‌کردن به واسطه‌ فیزیکی نیاز دارند و «واقع‌گرایی» معتقد است که حالتی عینی از واقعیت وجود دارد. این‌میان، تعداد روبه‌رشدی از متخصصان رویکرد جایگزینی را پیشنهاد می‌کنند که «علیت معکوس» (Retrocausality) نام دارد و این فرضیه را مطرح می‌کند که کنش‌های کنونی می‌توانند بر رویدادهای گذشته تاثیر بگذارند، به‌این‌ترتیب هم اصل موضعیت و هم واقع‌گرایی را حفظ می‌کنند. این مفهوم رویکرد جدیدی برای درک علیت و همبستگی‌ها در مکانیک کوانتومی ارائه می‌کند و علی‌رغم برخی انتقادها و سردرگمی‌ها، به‌عنوان توضیح معتبری که به‌طور بالقوه از اصول بنیادی نسبیت خاص محافظت می‌کند، شناخته می‌شود. 

تاثیر آینده بر گذشته!

اصل موضعیت و کنش از راه دور- غیرموضعی یا غیرمحلی- به‌عنوان اساس تمام مفاهیم فیزیک شناخته می‌شوند. اصل موضعیت که در فیزیک کلاسیک تکامل یافته است تاکید می‌کند که یک شیء مستقیما فقط تحت تاثیر محیط پیرامونش قرار می‌گیرد. اما به‌نظر می‌رسد که اثرات کوانتومی این اصل را نقض می‌کنند یعنی به‌ روشی‌ که در فیزیک کلاسیک یا تجربه روزمره، مشابهش وجود ندارد می‌توانند ماهیتی غیرموضعی داشته باشند. از این نقض، پدیده دیگری باعنوان کنش شبح‌وار از راه دور زاده می‌شود که تاکید می‌کند یک شیء را می‌توان بدون تعامل فیزیکی، تغییر، حرکت یا تحت تاثیر قرار داد. پس، کنش از راه دور، تعامل غیرموضعی اشیای از هم جدا‌شده در فضا را نشان می‌دهد. ریشه‌های درهم‌تنیدگی کوانتومی و علیت معکوس در جایی از این پدیده پنهان شده‌اند. مسئله علیت کاملا مشخص است و بیان می‌کند که هر معلولی ناشی‌از علتی است. حال می‌‌خواهیم ببینیم اگر محدودیت‌هایی را که علیت بر ما تحمیل می‌کند بشکنیم و روند علیت را معکوس فرض کنیم چه اتفاقی رخ می‌دهد؟ و اگر به‌جای‌اینکه کنش تعیین‌کننده واکنش باشد واکنش بتواند کنش را تعیین کند نتیجه چه خواهد بود؟ به‌دیگرسخن، اگر جای علت و معلول و کنش و واکنش عوض شود و اگر به‌جای اینکه گذشته بر حال و آینده اثر بگذارد، آینده بر گذشته تاثیر بگذارد چه می‌شود؟ در نگاه اول و دست‌کم براساس فیزیک کلاسیک چنین اتفاقی غیرواقع‌گرا و غیرممکن به‌نظر می‌رسد. اما براساس اصل علیت معکوس همه‌چیز ممکن است. اما برای درک این مفهوم نخست باید معنی علیت را درک کرد: علیت تاثیری است که ازطریقش یک رویداد، فرآیند، حالت یا شیء به تولید رویداد، فرآیند، حالت یا شیء دیگری کمک می‌کند و به‌عبارتی، علت مسئول معلول است.

 پیکان زمان

زمان پدیده‌ای است که بیان می‌کند اثر یک رویداد را فقط بعد از وقوع آن رویداد می‌توان احساس کرد، یعنی علت مقدم بر معلول آن است. پس می‌توان گفت که پیکان زمان اولین چیزی است که برای دستیابی به علیت معکوس نیاز داریم و درواقع، برای درک بهتر علیت و علیت معکوس باید بدانیم که زمان چگونه پیش‌ می‌رود. درکل، سه‌نوع پیکان زمان وجود دارد که عبارت‌اند از: ۱- پیکان ترمودینامیکی زمان که جهت زمانی را نشان می‌دهد که در آن آنتروپی افزایش می‌یابد. آنتروپی را می‌توان معادل بی‌نظمی دانست. این افزایش آنتروپی (بی‌نظمی) برابر است با افزایش اتلاف انرژی و سازگار با فرایند برگشت‌ناپذیر و اصل نابرابری گذشته و آینده. ۲- پیکان روان‌شناختی زمان که جهتی است که در آن احساس می‌کنیم زمان می‌گذرد و درواقع، جهتی است که در آن گذشته را به یاد می‌آوریم اما درکی از آینده نداریم. ۳- پیکان کیهان‌شناختی زمان که جهت زمانی را نشان می‌دهد که عالم در آن در حال انبساط پایدار است.

براساس هر سه نوع پیکان زمان، علت همیشه مقدم بر معلول است و این گذشته است که بر آینده اثر می‌گذارد.

اما علیت معکوس (اگر وجود داشته باشد) به‌دلیل ماهیتش متفاوت است و همه‌چیز را وارونه می‌کند. به‌عبارت دیگر، تصمیمی که در زمان حال گرفته می‌شود می‌تواند بر چیزی در گذشته تاثیر بگذارد. بیایید این مفهوم را با استفاده از شعری که در سال ۱۹۲۳ در وصف نسبیت گفته شده توضیح دهیم. شعر می‌گوید:

زن جوانی برایت نام بود که سرعتش خیلی بیشتر از نور بود

روزی به‌روشی نسبیتی راه افتاد و یک شب قبلش بازگشت

 این شعر که نقض هر قانون موجود در فیزیک کلاسیک است دقیقا مفهوم همان کاری است که علیت معکوس می‌کند.

اما همان‌طورکه گفته شد براساس قانون دوم ترمودینامیک، انرژی و گرما به‌طور برگشت‌ناپذیری به سمت یکنواختی متمایل می‌شوند. به‌عبارتی دیگر، هیچ فرایند ترمودینامیکی وجود ندارد که با گذر زمان با افزایش آنتروپی (بی‌نظمی) همراه نباشد. به بیانی ساده، هر جا مقدار آنتروپی افزایش داشته باشد، نشان می‌دهد که زمان به سمت آینده میل کرده است. اما علّیت معکوس، یا علیت بازگشتی، مفهومی از علت و معلول است که در آن معلول از نظر زمان مقدم بر علت خودش است و رویداد متاخر بر رویداد قبل‌از خودش تاثیر می‌گذارد و به نوبه خود قانون دوم ترمودینامیک را می‌شکند. اما علیت معکوس اولین چیزی نیست که قوانین فیزیک کلاسیک را نقض می‌کند، به‌طوری‌که موارد دیگری چون نسبیت و مکانیک کوانتومی هم برای به چالش کشیدن نظریات کلاسیک معروف‌اند.

علیت معکوس، مفهومی پیشرفته است که هم‌زمان با درک آن، مفاهیم دیگری چون کنش شبح‌وار از راه دور و درهم تنیدگی کوانتومی به همان اندازه اهمیت پیدا می‌کنند. کنش شبح وار را نخستین‌بار آلبرت اینشتین ارائه کرد و درهم تنیدگی کوانتومی پدیده‌ای فیزیکی است که زمانی رخ می‌دهد که گروهی از ذرات ساخته می‌شوند، برهم‌کنش می‌کنند یا مجاورت فضایی را با یکدیگر اشتراک می‌گذارند، به گونه‌ای که حالت کوانتومی هر ذره در گروه را نمی‌توان مستقل از وضعیت ذرات دیگر توصیف کرد، حتی زمانی که ذرات در فاصله بسیار دور، حتی میلیاردها سال نوری، از هم جدا می‌شوند. برای‌مثال، اگر دو الکترون در حالت همدوس باشند، حتی وقتی میلیاردها سال نوری از هم فاصله دارند، می‌توانند همگام باقی بمانند، زیرا بین‌شان هنوز یک موج نامرئی شرودینگر وجود دارد که هر دو را به هم متصل می‌کند. پس، تغییر روی یک الکترون به‌طور هم‌زمان بر الکترون دیگر تاثیر می‌گذارد و به‌این‌ترتیب، اطلاعات منتقل می‌شود.

طبق نظریه کوانتومی، قبل از مشاهده، یک الکترون نه به بالا و نه پایین می‌چرخد بلکه در هر دو حالت چرخش بالا و پایین وجود دارد. اما به‌محض‌اینکه مشاهده می‌شود، تابع موج فرو می‌ریزد و ذره وارد حالت قطعی می‌شود.

استفان هاوکینگ، فیزیکدان انگلیسی می‌گوید: «مشاهدات، حالت‌های نهایی سناریوهای مختلفی از عالم را تعیین می‌کنند. از درون عالم، نگاه از بالا همان علیت عادی است. درحالی‌که علیت معکوس، مثل چشم‌انداز از نگاه فرشته‌ای است که از بیرون عالم می‌نگرد.»

بعضی دانشمندان بر این باورند که در مفهوم علیت معکوس مشکلی وجود دارد، زیرا انتخاب اینکه کدام رویداد علت است و کدام معلول مطلق نیست، بلکه به ناظر مربوط است. در مفهوم فلسفی، جمله معروف اول مرغ بود یا تخم‌مرغ، نمونه‌ای از این وضعیت است. جان جی. کرامر، فیزیکدان هسته‌ای آمریکایی، بیشتر عمر خودش را صرف حل معمای علیت معکوس کرده است و تاکنون روش‌های پیشنهادی مختلفی را برای ارتباط کوانتومی غیرمحلی (غیرموضعی) یا علیتی معکوس بررسی کرده و همه آنها را ناقص یافته است.

علیت معکوس کوانتومی

تهدید کوانتومی به مسئله موضعیت (اینکه اجسام دور برای تعامل به واسطه فیزیکی نیاز دارند) از استدلالی نشأت می‌گیرد که جان بل، فیزیکدان اهل ایرلند شمالی در دهه ۱۹۶۰ بیان کرد. بل آزمایش‌هایی را در نظر گرفت که در آن دو فیزیکدان فرضی به‌ نام‌های آلیس و باب، هریک ذرات را از یک چشمه مشترک دریافت می‌کنند. سپس، هریک از آنها تنظیمات متفاوتی را برای اندازه‌گیری را انتخاب می‌کنند و به‌این‌ترتیب، برای هر تنظیم اندازه‌گیری، نتیجه‌ای را ثبت می‌کنند. آنها این اندازه‌گیری‌ها را بارها تکرار می‌کنند و درنهایت به فهرستی از نتایج دست می‌یابند. 

بل متوجه شد که مکانیک کوانتومی پیش‌بینی می‌کند که همبستگی‌های عجیبی در این داده‌ها وجود دارد. به‌نظر می‌رسید که این همبستگی‌ها به این نکته اشاره می‌کردند که انتخاب آلیس برای محیط اندازه‌گیری تاثیر جزئی غیرموضعی بر نتیجه باب دارد و برعکس. حتی اگر آلیس و باب سال‌های نوری از هم فاصله داشتند بازهم این تاثیر وجود داشت و باعث می‌شد نتایج باهم همخوانی داشته باشند. اما در ذهن اینشتین، این تاثیر رخ نمی‌دهد و نتایج اندازه‌گیری باب و آلیس اغلب باهم اختلاف دارند. این توافق یا عدم توافق، که همبستگی نامیده می‌شود، علامتی است که به یک آزمایش اجازه می‌دهد درباره واقع‌گرایی موضعی تصمیم بگیرد و از این‌رو، گفته می‌شود که استدلال بل برای نظریه نسبیت خاص آلبرت اینشتین که بخش اساسی فیزیک امروزی است به‌مثابه تهدید است.

چالش آزمایش‌های بل

سال ۲۰۲۲ جایزه نوبل فیزیک برای انجام آزمایش‌ها با فوتون‌های درهم‌تنیده، اثبات نقض نامساوی‌های بل (آزمایش‌های بل) و علم اطلاعات کوانتومی پیشگامانه به آلن اسپکت، جان اف کلازر و آنتون زیلینگر اعطا شد. آلن اسپکت، فیزیکدان فرانسوی، در آزمایشی ‌توانست تنظیمات اندازه‌گیری را پس از خروج یک جفت درهم‌تنیده از منبع خودش تغییر دهد به‌این‌ترتیب، تنظیماتی که هنگام انتشار وجود داشت برخلاف آزمایش‌های بل نمی‌توانست روی نتیجه تاثیر بگذارد. جان کلازر، فیزیکدان آمریکایی هم دستگاهی ساخته است که می‌تواند دو فوتون درهم‌تنیده را هم‌زمان ساطع کند و هریک را سمت فیلتری که قطبش آنها را آزمایش می‌کند، روانه کند. نتیجه این آزمایش هم نقض آشکار آزمایش‌های بِل و هم‌سو با پیش‌بینی‌های مکانیک کوانتومی است.

همان‌طورکه گفته شد بل معتقد بود انتخاب آلیس برای محیط اندازه‌گیری تاثیر جزئی غیرموضعی بر نتیجه باب دارد که براساس یافته‌های دانشمندان برنده نوبل فیزیک ۲۰۲۲ این عقیده نقض می‌شود. این درحالی است که مدل‌های علیتی معکوس پیشنهاد می‌کنند که انتخاب‌های اندازه‌گیری آلیس و باب از همان چشمه اولیه یعنی خاستگاهی در گذشته، بر خواص ذرات تاثیر می‌گذارند. به‌این‌ترتیب، می‌توان این همبستگی‌های عجیب را بدون شکستن نسبیت خاص اینشتین، توجیه کرد.

 

 

انتهای پیام/