بازسازي آزمايش فكري مشهور اينشتين بر روي تراشه
يك آزمايش مشهور فكري كه اينيشتين با هدف نشان دادن نقص نظريه مكانيك كوانتومي طراحي كرده بود، با اهتمام گروهي از محققان انگليسي روي يك تراشه بازسازي شده است. اين اقدام گام مهمي براي تكميل رايانه‌هاي كوانتومي به شمار مي‌آيد.
به گزارش بخش خبر تراشه از ایرنا، اينشتين كه خود در زمره بنيانگذاران مكانيك كوانتومي به شمار مي‌رود با نيلز بور و همكاران وي بر سر اين نكته كه نظريه مكانيك كوانتوم به روايت بور و هايزنبرگ واقع‌گرايانه نيست و عالم را چنانكه هست نمايش نمي‌دهد، اختلاف نظر داشت.
وي در سال ۱۹۳۵به منظور ناقص نشان دادن توانايي واقع نمايي نظريه مكانيك كوانتومي با كمك دو تن از شاگردان خود آزمايش فكري مشهوري را طراحي كرد كه در تحولات بعدي فيزيك جديد در قرن بيستم تاثير بسزايي داشت.
در اين آزمايش فرض مي‌شد كه دو سيستم كوانتومي نظير دو فوتون نور در يك محيط ايزوله و مجزا از تاثيرات بيروني با هم اندركنش انجام مي‌دهند و سپس از هم دور مي‌شوند.
تا زماني كه اين دو فوتون در شرايط انزوا از محيط بيرون باقي بمانند، هر اندازه هم كه فاصله ميان آن دو زياد باشد باز هم يك سيستم واحد به شمار مي‌آيند به طوري كه اگر يكي از دو فوتون‌ها اندازه‌گيري شود تا برخي از مشخصه‌هاي آن شناسايي شود، آزمايشگر مي‌تواند اطلاعات مشابهي را در مورد فوتون دوم كسب كند بدون آنكه به آن دسترسي مستقيم داشته باشد.
اينشتين نام اين خاصيت را كه اكنون از آن با عنوان "درهم تنيدگي كوانتومي" entanglementياد مي‌شود به طنز و با مقايسه با مفهوم "تاثير از راه دور" در نظريه جاذبه نيوتن، "تاثير شبح وار از راه دور" (distance (spooky action at aگذارده بود.
اينشتين مدعي بود اينكه دو فوتون كه در فاصله بسيار دور از هم واقع شده‌اند بتوانند بلافاصله يكديگر را از تغييراتي كه براي يكي حاصل مي‌شود مطلع سازند، امري خلاف باورهاي عقل سليم است.
اما تحقيقات بعدي روشن ساخت اين جنبه باوجود همه شگفت‌انگيز بودنش جزو واقعيتهاي جهان كوانتومي است و هم اكنون محققان در تلاشند با استفاده از اين خاصيت راهي براي تكميل رايانه‌هاي كوانتومي پيدا كنند.
از اين خاصيت همچنين مي‌توان در رمزنگاريهاي رايانه‌اي بهره برد. به نوشته هفته‌نامه علمي "نيچر"، آندرو شيلدز از موسسه تحقيقاتي توشيبا در كيمبريج با همكاري محققاني از دانشگاه كيمبريج موفق شده است يك تراشه سيليكاني حاوي يك نقطه كوانتومي توليد كند كه قادر است اثر درهم تنيدگي را بوجود آورد.
نقطه كوانتومي يك بلور نيمه‌هادي است كه داراي ترازهاي انرژي ناپيوسته است (نظير آنچه كه در يك اتم وجود دارد) و مي‌توان آن را با تاباندن پرتو نور به توليد فوتون واداشت.
اين گروه از پژوهشگران در بررسيهاي خود دريافتند شكل دقيق نقطه كوانتومي در تعيين اين امر كه آيا اثر درهم تنيدگي ظاهر مي‌شود يا نه نقش دارد و اين شكل را مي‌توان با تنظيم ميدان مغناطيسي كه براي توليد نقطه كوانتومي به كار مي‌رود، كنترل كرد.
محققان در گذشته با استفاده از پرتوهاي ليزر اقدام به توليد پديدار درهم تنيدگي كرده بودند، اما وسايل به كار رفته در آن روش بسيار حجيم و بزرگ و روش مورد استفاده نيز پيچيده بود.
حسن روش جديد آن است كه نيمه هاديها كوچك و مقاوم هستند.
به گفته شيلدز چون مي‌توان تراشه‌ها را با شيوه‌هاي استاندارد توليد كرد، تهيه شمار زيادي از آنها به صورت توليد انبوه با هزينه كم به راحتي امكان پذير است.
نوشته شده توسط arianmnbv
