انتشار این مقاله


فیزیک کوانتوم با یک حرکت دو بار پیام می‌فرستد

در دنیای کوانتوم، ذرات می‌توانند طوری رفتار کنند که انگار در آنِ واحد، در دو مکان هستند.

در فیزیک کوانتوم ذرات می‌توانند به گونه‌ای رفتار کنند که گویی در آن واحد در دو مکان قرار دارند. این ویژگی اجازه می‌دهد که دو شخص توسط یک ذره به یکدیگر اطلاعاتی ارسال کنند. چیزی که در فیزیک کلاسیک غیرممکن است.

آلیس و باب می‌خواهند قطعه‌ای از اطلاعات را در قالب ۰ و ۱ به یکدیگر ارسال کنند. در فیزیک کلاسیک هر کدام باید ذره‌ای که با آن اطلاعات رمزگذاری شده است، به یکدیگر بفرستند. پس آن‌ها به دو ذره نیاز دارند. اما در حال حاضر، فیلیپ والتر و همکارانش در دانشگاه وین در اتریش نشان داده‌اند که مکانیک کوانتوم می‌تواند این محدودیت را از بین ببرد. آن‌ها در آزمایش خود از دستگاهی به نام تداخل‌سنج Mach-Zehnder استفاده کردند.

قیزیک کوانتوم
تداخل‌سنج Mach-Zehnder

مقاله مرتبط: ماشین زمان کوانتوم: چگونه آینده می‌تواند چیزی را که اکنون اتفاق می‌افتد تغییر دهد؟


هنگامی که ذره‌ای وارد دستگاه می‌شود به شکاف‌دهنده‌ی پرتو فرستاده می‌شود. شکاف‌دهنده یا ذره را عبور می‌دهد و یا آن را منعکس می‌کند. از آنجا که یک ذره کوانتوم می‌تواند در آن واحد در دو مکان باشد پس می‌توان در نظر گرفت که ذره به طور همزمان هم عبور کرده و هم منعکس شده است. پس از مدتی این ۲ مسیر دوباره در دومین شکاف‌دهنده پرتو به هم می‌رسند. اگر ذرات در این ۲ مسیر طول موج یکسانی داشته باشند پس از عبور از دومین شکاف‌دهنده از مسیر A خارج می‌شوند. اما اگر طول موج یکی از مسیرها تغییر پیدا کند، ذرات از مسیر B خارج می‌شوند.

والتر و همکارانش برای استفاده از این وضع برای تبادل اطلاعات آلیس و باب، آلیس را در میانه‌ی راه یک مسیر و باب را در مسیر دیگر قرار دادند. هر دوی آن‌ها می‌توانند طول دستگاه خود را با ۰ و ۱ تغییر دهند. ۱ معادل تغییر طول و فرستادن پیام و ۰ به معنی نفرستادن پیام است. اگر آلیس و باب هیچ کاری نکنند، ذره ای که وارد دستگاه می‌شود، از طریق مسیر A خارج می‌شود و به سمت آلیس می‌رود. اگر هر دو طول مسیر‌های مربوطه را تغییر دهند، ذره دوباره به سمت آلیس می‌رود. اما اگر یکی از آ‌ن دو تغییری اعمال کند، ذره از مسیر B خارج شده و به سمت باب می‌رود.

فیزیک کوانتوم

این مجموعه می‌تواند برای تبادل ۲ بایت اطلاعات تنها توسط یک ذره مورد استفاده قرار بگیرد. برای مثال اگر آلیس ذره را دریافت کند و خود تغییری ایجاد نکرده باشد، می‌فهمد که باب هم کاری انجام نداده است. از آن جا که باب ذره‌ای دریافت نکرده و خود نیز تغییری ایجاد نکرده است، می‌فهمد که آلیس هم تغییری ایجاد نکرده، پس یعنی ۰ را فرستاده است.

آرزو فتحعلی زاده


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *