رفتن به مطلب

معمای بمب کوانتومی


ارسال های توصیه شده

شما چگونه محل بمبي بسيار حساس را كه تنها يك فوتون مي تواند آن را منفجر كند ، شناسايي خواهيد كرد . البته بدون آن كه خود را به كشتن دهيد ؟!

 

اين معما در سال 1993- توسط آوشالواليتزور و لووايدمن مطرح شد . آن ها خود پاسخي هرچند ناقص ، اما هوشمندانه ، براي آن يافتند . كليد اصلي ايده ي آن ها ، دستگاهي به نام

 

تداخل سنج ( Inter ferometer ) بود كه يك فوتون را به دو بخش تقسيم مي كند و سپس دوباره آن ها را به هم پيوند مي دهد . كار تداخل سنج با يك آينه ي نيمه نقره اندود شروع

 

مي شود . اين آينه به بيان كلاسيكي ، نيمي از نوري را كه به آن برخورد مي كند باز مي تاباند و به نيمه ي ديگر اجازه ي عبور از خود را مي دهد . سپس هر دو بخش بازتابيده و

 

عبوركرده ي نور ، با راهنمايي آينه هاي بازتابنده كاملا معمولي – در مسيرهاي جداگانه ي خود حركت مي كنند و در پايان وادار مي شوند تا دوباره با هم تركيب شوند . اگر با استفاده

 

از نظريه ي كوانتومي در مورد اين مسئله بينديشيم ، ممكن است اين گونه به نظر برسد كه فوتوني كه وارد تداخل سنج مي شود ، بايد يكي از مسيرها را انتخاب كند . اما اين موضوع تنها

 

در حالتي درست است كه آشكارسازهايي در طول مسير براي ثبت پيشروي فوتون وجود داشته باشند . اگر هيچ آشكارسازي براي دريافت اطلاعات بيشتر نباشد ، در آن صورت هر

 

توصيف كوانتومي از مكان فوتون بايد شامل دو بخش باشد . اين دو بخش ، مربوط به دو مسيري هستند كه فوتون مي تواند بپيمايد . تداخل سنجي را كه اليتزور و وايدمن به عنوان

 

آشكارساز بمب خيالي خود به كار گرفتند ، احتمالات شبح گون را به گونه اي باز تركيب مي كند كه فوتون بازگرداننده شده همواره در يك جهت خاص پديدار شود . اما اين فرايند ، يك

 

فرايند آسيب پذير است . اگر عاملي مزاحم كار يكي از فوتونهاي شبح گون در مسيرش شود ، در آن صورت باز تركيب حساس و ظرفيت به هم مي خورد و به اين ترتيب ، احتمال پديدار

 

شدن فوتون درهر يك از دو جهت ، 50 درصد خواهد بود . اگر بمب بسيار حساس باشد كه تنها با يك فوتون منفجر مي شود و در يكي از مسيرهاي تداخل سنج قرار داشته باشد آن گاه

 

بمب خود به صورت يك آشكارساز فوتون عمل مي كند و هر آشكارسازي كه در يكي از مسيرهاي تداخل سنج قرارداده شود ، 50 درصد احتمال برخورد با يك فوتون را خواهد

 

داشت . به اين ترتيب ، 25 درصد احتمال دارد كه فوتون در هر جهت معمولي خارج شود و در مورد مكان بمب هيچ اطلاعاتي به ما ندهد و 25 درصد احتمال دارد كه فوتون در جهت

 

ديگرپديدار شود . چنين چيزي تنها هنگامي روي مي دهد كه بمب ، داخل تداخل سنج باشد .

 

☺تبريك ! شما بمب را كشف كرديد و از آن جا كه فوتون بدون آسيب خارج شده ، بمب نمي تواند منفجر شود .

 

به بيان ساده ، وجود بمب شيوه اي را كه فوتون به طور همزمان هر دو مسير داخل تداخل سنج را طي مي كند ، تغيير مي دهد . چنين چيزي به بمب اين امكان را مي دهد كه بر حركتهاي

 

فوتون ها تاثير بگذارد و بدون آن كه واقعا با چيزي كه فوتون واقعي ناميده مي شود برهم كنش داشته باشد . دو سال پس از طرح مسئله توسط اليتزور و وايدمن ، آنتون سايلينگر و

 

همكارانش ، كساني كه ترفند ترابري كوانتومي را انجام دادند ، نسخه اي تقريبا خطا ناپذير از بمب ياب كوانتومي ارائه كردند . آن ها به جاي آن كه فوتون هاي جديد را ، يكي پس از

 

ديگري ، به درون دستگاه بفرستند و اين كار را تا به دست آوردن نتيجه مورد نظر ادامه دهند ، روشي را ترتيب دادند كه از همان يك فوتون مي توان بارها و بارها استفاده نمود و آن

 

را داخل دستگاه به حركت واداشت . ترفند استفاده شده در مورد كشف بمب ، شديدا به اين نظر وابسته است كه مي گويد يك فوتونِ مشاهده نشده ، مي تواند همزمان هر دو طرف آينه

 

مياني وجود داشته باشد . اين رويداد عجيب به فراواني در مكانيك كوانتومي ديده مي شود و به اصل عدم قطعيت معروف است .

لینک به دیدگاه

به گفتگو بپیوندید

هم اکنون می توانید مطلب خود را ارسال نمایید و بعداً ثبت نام کنید. اگر حساب کاربری دارید، برای ارسال با حساب کاربری خود اکنون وارد شوید .

مهمان
ارسال پاسخ به این موضوع ...

×   شما در حال چسباندن محتوایی با قالب بندی هستید.   حذف قالب بندی

  تنها استفاده از 75 اموجی مجاز می باشد.

×   لینک شما به صورت اتوماتیک جای گذاری شد.   نمایش به صورت لینک

×   محتوای قبلی شما بازگردانی شد.   پاک کردن محتوای ویرایشگر

×   شما مستقیما نمی توانید تصویر خود را قرار دهید. یا آن را اینجا بارگذاری کنید یا از یک URL قرار دهید.

×
×
  • اضافه کردن...