درهم‌تنیدگی کوانتومی

[azarafrooz 14,221]

در هم تنیدگی کوانتومی به زبان ساده جفت شدن خواص مکانیکی دو ذره است، ذراتی که پیش تر با یکدیگر در اندرکنش بوده و سپس از یک دیگر جدا شده‌اند. در هم تنیدگی برای ذراتی همچون فوتونها،الکترونها و حتی مولکولها رخ دهد. این اندرکنش فیزیکی مربوط به خواصی نظیر مکان، تکانه،اسپین و قطبشو... است به گونه‌ای که با تعیین هر یک از خواص برای یکی از دو ذره همان خاصیت در دیگری تعیین می‌شود. به عبارت دیگر هر یک از ذرات جفت شده به خوبی توسط حالت کوانتومی مشابه توصیف می‌شوند.

[h=2]تاریخچه[/h]پیشگویی های غیر مستقیم مکانیک کوانتومی شدیدا وابسته به سیستمی است که برای نخستین بار در سال 1332 (1953 میلادی) توسط آلبرت اینشتین طی مقاله ای مشترک با پودولسکی وروزن مورد بحث قرار گرفت. در این مطالعه، تناقض نمای (پارادوکس) epr فرموله شد، آزمایشی فکری که در تلاش بود ناکامل بودن تئوری مکانیک کوانتومی را نشان دهد. در این مقاله آمده بود:

"بنابراین مامجبوریم چنین نتیجه گیری کنیم که توصیف مکانیک کوانتومی از واقعیت فیزیکی توابع موج، غیرکامل می باشد."

با این حال نه تنها واژه درهم تنیدگی توسط این سه ساخته و پیشنهاد نشده بود بلکه ایشان خواص ویژه این وضعیت را نیز تعمیم نداده بودند. پس از انتشار مقاله epr، اروین شرودینگر در نامه ای که برایای نشتین می نویسد از واژه درهمتنیدگی برای توصیف بستگی دو ذره که موقتا با یکدیگر در اندرکنش بوده و سپس جدا شده اند استفاده کرد. شرودینگر اهمیت epr را در آن میدید که انحراف مکانیک کوانتومی از موازین ذهن کلاسیک نشان می داد. وی همچون اینشتین با مفهوم درهم تنیدگی مخالف بود چرا که آشکارا نظریه نسبیت را که در آن سرعت نور، بیشینه سرعت انتقال اطلاعات بود را به چالش می کشید. اینشتین بعدها درهم تنیدگی را تاثیر از فاصله شبح وار نامید و به این ترتیب آن را به سخره گرفت.

مقاله epr چنان برای فیزیکدانان جذاب بود که موجب بحثی دامنه دار درباره اصول مکانیک کوانتومی شد، تاثیری که تا به حال کمتر دیده شده است. با این حال برخلاف جذابیت epr، نقطه ضعف استدلال آن تا سال 1346 (1964 میلادی) آشکار نشد. در آن سال جان استوارت بل اثبات کرد که یکی از فرضیات کلیدی موجود در epr، یعنی اصل جایزیدگی ، با نظریه کوانتوم در تضاد بوده است.

 

 

[h=2]چیستی[/h]بر اساس تفسیر کیهانکی از مکانیک کوانتومی، حالت دو ذره جفت شده تا زمان مشاهده نامعین باقی می‌ماند. با انجام اندازه گیری یکی از کمیت‌های جفت شده ذره اول معین می‌شود، این امر موجب می‌شود بی درنگ مقدار متناظر در ذره دوم مشخص گردد. به عبارت دیگر اگر دو سیستم یک بار با هم اندرکنش داشته و سپس از هم جدا شوند، اندازه گیری روی یکی از آن ها تاثیری آنی در حالت دیگری ایجاد میکند، حتی اگر این دو ذره خیلی از هم دور شده باشند. به طور مثال با مشخص شدن اینکه اسپین یکی از ذرات ساعتگرد است، اسپین ذره دوم بی درنگ به حالت پاد ساعتگرد می‌رود.