Η κβαντική εμπλοκή έχει πλέον παρατηρηθεί απευθείας στη μακροσκοπική κλίμακα: ScienceAlert

Η κβαντική εμπλοκή είναι η ένωση δύο σωματιδίων ή αντικειμένων μεταξύ τους, παρόλο που μπορεί να απέχουν πολύ μεταξύ τους – οι ιδιότητες του καθενός σχετίζονται με τρόπο που δεν είναι δυνατός σύμφωνα με τους κανόνες της κλασικής φυσικής.

Είναι ένα περίεργο φαινόμενο που περιγράφεται από τον Αϊνστάιν ως “τρομακτική απομακρυσμένη εργασία», αλλά είναι η εκκεντρικότητά του που το κάνει τόσο συναρπαστικό για τους επιστήμονες Μελέτη 2021Ποσοστό μπλέξιμο Παρατηρούνται και καταγράφονται απευθείας στη μακροσκοπική κλίμακα – μια κλίμακα πολύ μεγαλύτερη από τα υποατομικά σωματίδια που συνήθως συνδέονται με τη διαπλοκή.

Οι διαστάσεις που εμπλέκονται είναι ακόμα πολύ μικρές από την οπτική μας – τα πειράματα αφορούσαν δύο βαρέλια αλουμινίου τόσο μικρά όσο το ένα πέμπτο του πλάτους μιας ανθρώπινης τρίχας – αλλά στον κόσμο της κβαντικής φυσικής, είναι αρκετά τεράστιες.

“Αν αναλύσετε τα δεδομένα θέσης και ορμής των δύο τυμπάνων ανεξάρτητα, το καθένα φαίνεται ζεστό.” Ο φυσικός Jean Théophile είπε:από το Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST) στις ΗΠΑ, πέρυσι.

«Αλλά κοιτάζοντάς τα μαζί, μπορούμε να δούμε ότι αυτό που μοιάζει με την τυχαία κίνηση του ενός τυμπάνου σχετίζεται στενά με το άλλο, με τρόπο που μπορεί να επιτευχθεί μόνο με Κβαντική εμπλοκή. “

Αν και δεν μπορούμε να πούμε ότι η κβαντική εμπλοκή δεν μπορεί να συμβεί με μακροσκοπικά αντικείμενα, πριν από τότε θεωρήθηκε ότι τα αποτελέσματα δεν ήταν αισθητά σε μεγαλύτερες κλίμακες – ή ίσως ότι η μακροσκοπική κλίμακα διέπεται από ένα άλλο σύνολο κανόνων.

Πρόσφατη έρευνα δείχνει ότι αυτό δεν ισχύει. Πράγματι, οι ίδιοι ποσοτικοί κανόνες ισχύουν και εδώ, και φαίνονται και αυτοί. Οι ερευνητές δόνησαν τις μεμβράνες του μικρού κυλίνδρου χρησιμοποιώντας φωτόνια μικροκυμάτων και τις διατήρησαν σε συγχρονισμό όσον αφορά τη θέση και τις ταχύτητες τους.

Για την αποφυγή εξωτερικών παρεμβολών, ένα κοινό πρόβλημα με τις κβαντικές θήκες, τα τύμπανα ψύχονταν, αλληλασφαλίστηκαν και μετρήθηκαν σε ξεχωριστές φάσεις ενώ βρίσκονταν μέσα σε ένα δοχείο ψύξης. Στη συνέχεια, οι καταστάσεις των βαρελιών κωδικοποιούνται σε ένα αντανακλαστικό πεδίο μικροκυμάτων που λειτουργεί με τρόπο παρόμοιο με το ραντάρ.

Προηγούμενες μελέτες ανέφεραν επίσης μακροσκοπική κβαντική εμπλοκή, αλλά το έγγραφο του 2021 προχωρά παραπέρα: όλες οι απαραίτητες μετρήσεις καταγράφηκαν αντί να συναχθούν και η εμπλοκή δημιουργήθηκε με ντετερμινιστικό, μη τυχαίο τρόπο.

σε Μια σειρά από συνδεδεμένες αλλά ξεχωριστές εμπειρίεςερευνητές που εργάζονται επίσης με μακροσκοπικά τύμπανα (ή ταλαντωτές) στην περίπτωση κβαντικής εμπλοκής έχουν δείξει πώς η θέση και η ορμή δύο τυμπάνων μπορούν να μετρηθούν ταυτόχρονα.

“Στη δουλειά μας, οι κεφαλές των τυμπάνων δείχνουν συλλογική κβαντική κίνηση.” Ο φυσικός Laure Mercier de Lipinay είπε:από το Πανεπιστήμιο Aalto στη Φινλανδία. «Οι κάννες δονούνται σε μια φάση αντίθετη μεταξύ τους, έτσι ώστε όταν το ένα βρίσκεται στην τελική θέση του κύκλου δόνησης, το άλλο βρίσκεται στην αντίθετη θέση ταυτόχρονα».

“Σε αυτή την περίπτωση, η κβαντική αβεβαιότητα της κίνησης των τυμπάνων ακυρώνεται εάν τα δύο τύμπανα αντιμετωπιστούν ως μια ενιαία κβαντομηχανική οντότητα.”

Αυτό που κάνει αυτή τη σημαντική είδηση ​​είναι ότι περπατάει Η αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg Η ιδέα ότι η θέση και η ορμή δεν μπορούν να μετρηθούν τέλεια ταυτόχρονα. Η αρχή δηλώνει ότι η καταγραφή οποιασδήποτε μέτρησης θα παρεμποδίσει την άλλη μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται Κβαντική δράση πλάτης.

Εκτός από την υποστήριξη της άλλης μελέτης για την επίδειξη της μακροσκοπικής κβαντικής εμπλοκής, η συγκεκριμένη έρευνα χρησιμοποιεί αυτή τη διαπλοκή για να αποφύγει τη δράση του κβαντικού υποβάθρου—ουσιαστικά διερευνώντας τη γραμμή μεταξύ της κλασικής φυσικής (όπου ισχύει η αρχή της αβεβαιότητας) και της κβαντικής φυσικής (όπου τώρα δεν φαίνεται να είναι).

Μια πιθανή μελλοντική εφαρμογή των δύο συνόλων αποτελεσμάτων είναι στα κβαντικά δίκτυα – η ικανότητα χειρισμού και εμπλοκής αντικειμένων σε μικροσκοπική κλίμακα, ώστε να μπορούν να τροφοδοτούν δίκτυα επικοινωνιών επόμενης γενιάς.

Οι φυσικοί Hoi-Kwan Lau και Aashish Clerk, που δεν συμμετείχαν στις μελέτες, έγραψαν στο Σχολιάζοντας την έρευνα που δημοσιεύτηκε τότε.

όχι πρώτα και το κατα δευτερον Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο Επιστήμες.

Μια έκδοση αυτού του άρθρου δημοσιεύθηκε για πρώτη φορά τον Μάιο του 2021.