โดย Ben Turner เผยแพร่เมื่อ 15 พฤษภาคม 2021พฤติกรรมควอนตัมแปลก ๆ สามารถมีอยู่ได้ในขนาดใหญ่เช่นกัจังหวะของกลองอลูมิเนียมขนาดเล็กสองอันถูกพัวพันเพื่อให้นักวิทยาศาสตร์สามารถหลีกเลี่ยงหลักการความไม่แน่นอน (เครดิตภาพ: J. Teufel / NIST)
กลศาสตร์ควอนตัมได้นําส่วนแบ่งที่ยุติธรรมของการเปิดเผยที่น่าสงสัยจากความคิดที่ว่าความเป็นจริงตามวัตถุประสงค์เป็นภาพลวงตาในการตระหนักว่าวัตถุสามารถอยู่ในสองรัฐพร้อมกัน (เช่นทั้งตายและมีชีวิตอยู่) พฤติกรรมควอนตัมประหลาดเช่นนี้ไม่ได้จบลงเมื่อวัตถุขนาดเล็กมีขนาดใหญ่ – มันเป็นเพียง
ความรู้สึกและเครื่องมือของเราไม่สามารถตรวจจับได้ ตอนนี้โดยการกระแทกบนสองชุดของกลองเล็ก ๆ
สองทีมของนักฟิสิกส์ได้นําขนาดที่เราสามารถสังเกตผลกระทบควอนตัมในขอบเขตกล้องจุลทรรศน์
ผลการวิจัยแสดงให้เห็นถึงผลกระทบควอนตัมที่แปลกประหลาดที่เรียกว่า “การพัวพัน” ในระดับที่ใหญ่กว่าที่เห็นก่อนหน้านี้รวมถึงการอธิบายวิธีการใช้ผลกระทบนี้ – เมื่ออนุภาคยังคงเชื่อมต่อกันแม้ว่าจะแยกจากกันด้วยระยะทางไกล – เพื่อหลบเลี่ยงความไม่แน่นอนของควอนตัมที่น่ารําคาญ ความรู้นี้สามารถใช้ในการตรวจสอบแรงโน้มถ่วงควอนตัมและการออกแบบคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีพลังการคํานวณไกลเกินกว่าอุปกรณ์คลาสสิกตามที่นักวิจัยนักฟิสิกส์สงสัยมานานแล้วว่าปรากฏการณ์ควอนตัมแปลก ๆ ในระดับใดที่มอบหนทางให้กับโลกกล้องจุลทรรศน์ที่คุ้นเคยและคาดเดาได้มากขึ้นของเราส่วนใหญ่เป็นเพราะไม่มีกฎที่ยากและรวดเร็วที่กล่าวว่าปรากฏการณ์ดังกล่าวควรได้รับ – พวกเขาเพียงแค่กลายเป็นที่สังเกตได้น้อยลงเมื่อสิ่งต่าง ๆ ขยายตัวขึ้น
ที่เกี่ยวข้อง: 12 การทดลองฟิสิกส์ควอนตัมที่สวยงาม
หรืออย่างน้อยพวกเขาก็เคย การทดลองใหม่จากสองทีมนักวิจัยที่แยกจากกันได้ก้าวกระโดดจากการสังเกตความพัวพันควอนตัมระหว่างอะตอมแต่ละอะตอมเพื่อสังเกตระหว่างเยื่ออลูมิเนียมขนาดไมครอนหรือ “กลอง” ซึ่งทําจากอะตอมประมาณ 1 ล้านล้านอะตอม
ที่ง่ายที่สุดการพัวพันอธิบายความคิดที่ว่าอนุภาคสองอนุภาคสามารถมีการเชื่อมต่อภายในที่ยังคงมีอยู่ไม่ว่าพวกเขาจะอยู่ห่างกันแค่ไหน อนุภาคเป็นคู่กันอย่างไม่มีที่สิ้นสุด: วัดบางสิ่งบางอย่างเกี่ยวกับอนุภาคหนึ่งเช่นตําแหน่งของมันและคุณจะรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับตําแหน่งของพันธมิตรที่พัวพัน ทําการเปลี่ยนแปลงอนุภาคหนึ่งและการกระทําของคุณจะเทเลพอร์ตการเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องกันกับอีกอนุภาคหนึ่งทั้งหมดด้วยความเร็วที่เร็วกว่าความเร็วของแสง
นักวิทยาศาสตร์ในการทดลองครั้งแรกซึ่งเกิดขึ้นที่สถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา (NIST) ในโบลเดอร์โคโลราโดวางกลองเล็ก ๆ แต่ละอันยาวประมาณ 10 ไมโครเมตรบนชิปคริสตัลก่อนที่จะเย็นกว่าพวกเขาให้เข้าใกล้ศูนย์สัมบูรณ์ ด้วยกลองที่เย็นลงโอกาสที่พวกเขาจะโต้ตอบกับบางสิ่งนอกระบบลดลงอย่างมากทําให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเกลี้ยกลองให้อยู่ในสถานะที่พัวพันสั่นสะเทือนในซิงค์ขณะที่พวกเขาถูกตีด้วยชีพจรปกติของไมโครเวฟ
”ถ้าคุณวิเคราะห์ตําแหน่งและข้อมูลโมเมนตัมสําหรับกลองทั้งสองอย่างอิสระพวกเขาแต่ละคนก็ดูร้อน
แรง” John Teufel ผู้เขียนร่วมนักฟิสิกส์ของ NIST กล่าวในแถลงการณ์โดยอ้างถึงความจริงที่ว่าอนุภาคสั่นสะเทือนมากขึ้นยิ่งร้อนขึ้น “แต่เมื่อมองไปที่พวกเขาด้วยกันเราจะเห็นว่าสิ่งที่ดูเหมือนการเคลื่อนที่แบบสุ่มของกลองหนึ่งมีความสัมพันธ์อย่างมากกับอีกกลองหนึ่งในลักษณะที่เป็นไปได้ผ่านการพัวพันควอนตัมเท่านั้น”
นักวิจัยวัดขอบเขตของการพัวพันของกลองโดยดูว่าการจับคู่แอมพลิจูดของพวกเขา – ระยะทางสูงสุดของพวกเขาจากตําแหน่งที่พักผ่อนของพวกเขา – เป็นขณะที่พวกเขาวูบขึ้นและลงโดยประมาณความสูงของโปรตอนเดียว นักวิจัยเห็นว่ากลองสั่นสะเทือนในลักษณะที่ประสานกันอย่างมาก – เมื่อกลองหนึ่งมีแอมพลิจูดสูงอีกอันมีแอมพลิจูดต่ําและความเร็วของพวกเขามีค่าตรงกันข้าม
”ถ้าพวกเขาไม่มีความสัมพันธ์และพวกเขาทั้งสองเย็นอย่างสมบูรณ์แบบคุณสามารถเดาตําแหน่งเฉลี่ยของกลองอื่น ๆ ภายในความไม่แน่นอนของครึ่งควอนตัมของการเคลื่อนไหว”Teufal กล่าวว่าหมายถึงชิ้นแยกหรือ “ควอนตัม” ที่วัตถุควอนตัมเช่นกลองจะสั่นใน “เมื่อพวกเขาพัวพันเราสามารถทําดีกว่า ด้วยความไม่แน่นอนน้อยลง ความพัวพันเป็นวิธีเดียวที่เป็นไปได้นี้. ” กลองสั่นขนาดใหญ่สองอันดูเหมือนจะเป็นวัตถุสองชิ้น แต่พวกมันเชื่อมต่อกันด้วยการพัวพันควอนตัมที่น่ากลัว
นักวิจัยของ NIST ต้องการใช้ระบบกลองของพวกเขาเพื่อสร้างโหนดหรือจุดสิ้นสุดเครือข่ายในเครือข่ายควอนตัมควบคู่ไปกับการปรับให้เข้ากับปัญหาที่ต้องการระดับความแม่นยําที่ไม่เคยมีมาก่อนเช่นการตรวจจับแรงโน้มถ่วงเมื่อทําหน้าที่ในระดับที่เล็กที่สุด
ทีมนักวิจัยทีมที่สองนําโดย Mika Sillanpää ที่มหาวิทยาลัย Aalto ในฟินแลนด์กําหนดที่จะใช้ระบบกลองควอนตัมของตนเองเพื่อเคียงข้างกฎที่เข้มงวดที่สุดข้อหนึ่งของควอนตัมฟิสิกส์ – หลักการความไม่แน่นอนของ Heisenberg
Credit : OrgPinteRest.com outletonlinelouisvuitton.com playbob.net reductilrxblog.com rooneyimports.com SakiMono-BlogParts.com SildenafilBlog.com silesungbatu.com sktwitter.com
