فیزیکدانان راه تازه‌ای برای نقض علیت موضعی پیدا کردند!

فیزیکدانان برای اولین بار، به طور تجربی موفق به نقض علیت دوموضعی شدند. علیت دو موضعی، مفهومی است که به علیت موضعی مرتبط است، اما از نظر شیوه دقیق تولید سیستم‌های فیزیکی، متفاوت است. این پژوهش نشان می‌دهد که نقض علیت موضعی به شیوه‌ای کاملا جدید و عمومی‌تر امکان‌پذیر است. این روش جدید می‌تواند منجر به تکنولوژی‌های جالب کوانتومی شود. نتایج این پژوهش در آخرین شماره مجله Nature Communications منتشر شده است. با دیپ لوک همراه باشید…

علیت موضعی معمولا اینگونه بیان می‌شود: اشیا فقط زمانیکه از نظر فیزیکی، به یکدیگر نزدیک باشند می‌توانند بر هم تاثیر بگذارند و هر ارتباطی بین اشیای دور باید در گذشته و زمانیکه آنها به یکدیگر نزدیک بوده‌اند، تولید شده باشد. اما در دنیای کوانتومی، ذرات دور از هم می‌توانند به شیوه‌هایی که برای اشیای کلاسیکی، غیرممکن است، به یکدیگر همبسته شوند (درهم تنیدگی کوانتومی). فیزیکدانان برای تعیین نقض علیت موضعی ، آزمایش‌های بل را انجام می‌دهند. این آزمایش‌ها تلاش می‌کنند نامساوی‌های بل را نقض کنند. اگر یکی از نامساوی های بل، نقض شود، هم علیت و هم رئالیسم (یه به‌طور ساده رئالیسم موضعی) نقض شده است. چند نسخه‌ی متفاوت از نامساوی‌ های بل وجود دارد که در حال حاضر، تمام آنها فرض یکسانی می‌کنند: تمام همبستگی‌ بین ذرات، از یک منبع یکسان، سرچشمه می‌گیرند، اما در آزمایش‌های واقعی، ذرات و همبستگی‌ آنها، می‌توانند از منابع بسیار مختلفی، ناشی شوند. برای درک بهتر علیت موضعی می‌توانید مقاله جذاب و مفهومی زیر را مطالعه کنید:

مفهوم علیت موضعی از دید جان بل

دانشمندان در این پژوهش، به نوع جدیدی از نامساوی‌های بل توجه کرده‌اند. این نامساوی می‌گوید منبع مختلف حالت‌هایی که در آزمایش استفاده می‌شوند، مستقل هستند که به آن فرض دوموضعی می‌گویند. با نقض این نوع جدید نامساوی بل، محققان برای نخستین بار، علیت دو موضعی را نقض کرده‌اند که نشان‌دهنده‌ی حضور همبستگی‌های غیردوموضعی است که به طور کامل با سایر همبستگی‌های کوانتومی فرق دارند. محققان همچنین نشان داده‌اند که در موقعیت‌های معینی، فقط امکان نقض علیت دو موضعی (و نه هیچ نوع دیگری از علیت موضعی) وجود دارد. این یافته‌ی مهم نشان می‌دهد این نوع نقض، واقعا با هر نقض علیت موضعی دیگری، تفاوت دارد. محققان می‌گویند:

کار ما، مدرکی تجربی برای تعمیم شبکه‌ای قضیه‌ بل است. ما به طور تجربی ثابت کرده‌ایم که چگونه فرض دو موضعی می‌تواند به صورت یک منبع قدرتمند، قابلیت‌های حال حاضر ما را برای پردازش اطلاعات به شیوه‌ای غیرکلاسیکی توسعه دهد.

این همبستگی‌های جدید غیردو موضعی می‌توانند به عنوان منبع کانال‌های ارتباط کوانتومی با امنیت بالا در شبکه‌های کوانتومی پیچیده‌ استفاده شوند. محققان می‌خواهند این اثبات تجربی را به شبکه‌های کوانتومی بزرگتر، توسعه دهند.

مقاله اصلی را در زیر مشاهده کنید:

[gview file=”http://www.deeplook.ir/wp-content/uploads/2017/04/carvacho2017.pdf” profile=”3″ save=”1″]