اخبار عربية بعد 25 عامًا، يتمكن الفيزيائيون أخيرًا من قياس النوع “الآخر” من التشابك الكمي
اليكم الان بعد 25 عامًا، يتمكن الفيزيائيون أخيرًا من قياس النوع “الآخر” من التشابك الكمي والان إلى التفاصيل من المصدر بتوقيت بيروت_ beiruttime:
التشابك الكمي هي واحدة من أكثر حالات الانفصال الإدراكي بين المجال الكمي والعالم المجهري.
متى الجسيمات الأساسية مثل الإلكترونات أو الفوتونات متشابكة، فإنها تشترك في هوية كمومية ولا يمكن وصفها بأنها كيانات فردية؛ فهي موجودة في حالة تراكب بدون حالة ثابتة حتى يتم قياس حالة واحدة على الأقل.
وهذا يتجاوز المسافة المادية، وبالتالي فإن رمي عملة متشابكة كميًا على الأرض سيؤدي إلى نتيجة فورية ومتناسبة على الأرض. المريخ.
وبطبيعة الحال، هذه النتائج عشوائية و لا تنقل أي معلومات، مما يؤدي إلى سحق الآمال في التواصل بشكل أسرع من الضوء أو حلقة الغش المعقدة التي تدور حول العملة الأرضية والمريخية.
الجسيمات الأولية النموذج القياسي، والتي تصف فهمنا الحالي الأفضل للجسيمات والقوى الأساسية للكون، باستثناء الجاذبية. (تنبيه علمي)
ما زال، تشابك أمر بالغ الأهمية لتقنيات المعلومات الكمومية؛ نحتاج فقط إلى زيادة عدد الجسيمات التي نشبكها وقدرتنا على قياس هذه الأنظمة.
ولتحقيق هذه الغاية، قام فيزيائيون من جامعة كيوتو وجامعة هيروشيما بتقريبنا خطوة أو بضع خطوات من مستقبلنا الكمي الذي يلوح في الأفق في دراسة تاريخية حددت تكوين الحالات المتشابكة متعددة الجسيمات، بدءًا من ثلاثة فوتونات.
في ورقتهم المنشورة في تقدم العلوم وفي سبتمبر 2025، أعلن الفيزيائيون أخيرًا عن تقنية جديدة لإجراء قياسات لما يسمى بأنواع تشابك الحالة W.
في السابق، قام العلماء بقياس حالات جرينبرجر-هورن-زيلينجر (GHZ)، وهي “آيس كريم الفانيليا” المعروفة والأساسية لأنظمة التشابك متعدد الجسيمات.
“بعد مرور أكثر من 25 عامًا على الاقتراح الأولي المتعلق بالقياس المتشابك لحالات GHZ ، حصلنا أخيرًا على قياس التشابك لحالة W أيضًا، مع عرض تجريبي حقيقي لحالات W ثلاثية الفوتون.” يشرح شيجيكي تاكيوتشي، باحث في المعلومات الكمومية.
لكن “عجينة كعكة الشوكولاتة” الخاصة بتشابكات الحالة W تظهر تعقيدًا أكبر، وخاصية مثيرة للاهتمام تختلف عن حالات GHZ. في حالة W ، إذا فقدت أحد الجسيمات المتشابكة، فإن الجسيمات المتبقية تحتفظ بحالتها المتشابكة المفيدة.
والأهم من ذلك، أنه غالبًا ما يتم قياس تشابك الجسيمات باستخدام تقنية تُعرف باسم التصوير المقطعي الكمي. إنه يعمل نوعًا ما مثل الأشعة السينية التصوير المقطعي المحوسب الذي يكشف أسرار الهيكل العظمي لأجسامنا.
وهو يتضمن أخذ العديد من القياسات، ثم تجميع هذه “الشرائح” معًا لتكوين صورة متماسكة.
ولكن هذا يمكن أن يكون غير فعال وصعب، مما يؤدي إلى وجود عائقين عمليين.
أولاً، يجب على العلماء إنشاء العديد من الأنظمة المتشابكة المتطابقة، لأن قياس (ملاحظة) خصائصها يخرجها من حالاتها المتشابكة.
ثانيًا، ترتفع القياسات المطلوبة لإعادة بناء الحالة المتشابكة بشكل كبير مع عدد الجسيمات المتشابكة.
تمكن الباحثون من تجنب هذه المشكلات من خلال قياس طلقة واحدة يحدد النظام المتشابك بأكمله في خطوة واحدة.
لقد فعلوا ذلك باستخدام جهاز دائرة بصرية منفصل لتحويل فورييه (DFT) من صنعهم، والذي كان بمثابة مقياس تداخل متقدم.
الإعداد التجريبي. (بارك وآخرون، الخيال العلمي. ظرف.، 2025)
بمعنى آخر، حقنوا ثلاثة الفوتونات من الاستقطاب المعروف في هذا الجهاز، والذي قسمهم على طول مسارات مختلفة ثم اصطدموا ببعضهم البعض مرة أخرى، لنرى كيف يمكن تصطف القمم والوديان لوظائفها الموجية، إما الجمع أو الإلغاء.
سمح هذا للباحثين باستكشاف “تناظر التحول الدوري” لحالة W ، والذي يشبه إلى حد ما بصمة النظام بناءً على تناظر خصائصه الكمومية.
ويعني جزء “التحول الدوري” أن الوصف الهيكلي للنظام المتشابك لا يتغير عندما يتم إزاحة فوتوناته الفردية بطريقة دورية.
تخيل مجموعة من الأشخاص يجلسون في دائرة حول نار المخيم. وفجأة، يقف كل واحد منهم ويتحرك على مقعد واحد إلى اليسار (من يدري لماذا، ربما يكونون جزءًا من مجموعة مقصور على فئة معينة) عقل خلية يشبه بورغ التي لم تفقد افتتانها بالنيران).
ونتيجة لذلك، تبدو دائرة بورغ المتغيرة دوريًا كما هي.
رسم توضيحي مبسط للإعداد التجريبي. (مختبر كيوتو/تاكيوتشي)
وهكذا، كشف الباحثون عن متوسط دقة تمييز القياس (MDF) بمقدار 0.871 ± 0.039.
لقد حددوا بشكل صحيح حالة حالة W بنسبة 87% من الوقت، متجاوزين بشكل مريح العتبة الرياضية البالغة 66.7% (الثلثين) لإثبات أنه تم تحقيق قياس تشابك الجسيمات الثلاثة، وبالتالي إثبات فعالية منهجيتهم.
لماذا ليس 100 في المئة؟
يعزو الفريق هذا النقص إلى العيوب في إعداد الفوتون وإعدادات القياس نفسها.
“نحن نعتقد أن هذه النتائج تمثل علامة فارقة مهمة نحو تطبيق أوسع للقياسات المتشابكة متعددة الكيوبت في الحساب الكمي الفوتوني، والاتصالات الكمومية، والاستشعار.” يكتب الباحثين.
وبناء على ذلك، فإن هذا العمل يساعد على فتح الباب – ونأمل ألا يكون بابًا كميًا مفتوحًا ومغلقًا في نفس الوقت، أي: شرودنغر إصبع القدم المتعثر – للتطبيقات الكمومية في الحوسبة و التشفير.
ويخطط الفريق الآن لتطوير دوائر كمومية ضوئية على الرقاقة لإجراء هذه القياسات المتشابكة.
ونظرا للثغرة التكنولوجية الحوسبة الكموميةومن الممكن أن تتضافر هذه التطورات لتحسين إنقاذ الأرواح أبحاث المخدرات أو استراتيجيات الرعاية الصحية الشخصية، على سبيل المثال.
يمكنهم أيضًا أن يصنعوا لنا بيتزا هت أصبحت حسابات نقاط المكافآت أكثر أمانًا من أي وقت مضى – ما لم يكن لدى المتسلل المتعطش للبيبروني أيضًا إمكانية الوصول إلى الحوسبة الكمومية.
وقد تم نشر البحث في تقدم العلوم.
تم التحقق من صحة هذه المقالة بواسطة ريبيكا داير وتم تحريره بواسطة ريبيكا داير. وبينما نفخر بعمليتنا، فإننا بشر فقط. إذا اكتشفت خطأً، يرجى اعلامنا.
المزيد من التفاصيل من المصدر - (اضغط هنا)
كانت هذه تفاصيل بعد 25 عامًا، يتمكن الفيزيائيون أخيرًا من قياس النوع “الآخر” من التشابك الكمي نرجوا بأن نكون قد وفقنا بإعطائك التفاصيل والمعلومات الكامله .
و ننوه بأن الموضوع الأصلي قد تم نشرة ومتواجد على بتوقيت بيروت_ beiruttime و قام فريق العمل فيبرسبي نيوز بالتاكد منه او ربما تم التعديل علية او قد يكون تم نقله بالكامل اوالاقتباس ويمكنك قراءة الموضوع من مصدره الاساسي.