فيزياء الكمّ قد أصبحت أكثر بساطة!

إليكم هذه المفاجأة الجميلة!

يبدو أن فيزياء الكمّ أقلُّ تعقيداً مما كنا نظن، حيث أثبت فريق دوليٌّ من الباحثين أن اثنتين من السِمات الخاصة بالعالم الكمومي والتي كانت تُعتبر في السابق مُستقلةً عن بعضها ما هي إلا ظواهر مُختلفة لذات المفهوم، حيث تمّ نشر هذه النتيجة في التاسع عشر من كانون الأول هذا العام في مجلة Nature Communication .

أحرز كل من Patrick Coles ، Stephanie Wehner و Jedrzej Kaniewski هذا التّقدم في مركز التكنولوجيا الكُمومية في الجامعة الوطنية بسنغافورة، حيث وجدوا أن الخاصية المُزدوجة (الموجية-الجُسيمية) ما هي إلا مبدأ الارتياب بشكلٍ خفيّ، مما جعل من اللغزين لُغزاً واحداً.

تقول Wehner الأستاذة المساعدة في QuTech في جامعة دلفت للتكنولوجيا في هولندا (Deflt University of Technology ): “سوف تستنتج بشكل طبيعي جداً العلاقة بين كل من هذين المبدأين عندما تفكر فيهما كأسئلة عن ماهية المَعلومات التي يمكن أن تحصل عليها عن نظام ما. تبرز نتائجنا أهمية القدرة على التفكير بالفيزياء من ناحية المعلومات.”

يُعمّق هذا الاكتشاف فهمنا للفيزياء الكمومية كما يُمكّن أن يُحفّز أفكاراً لتطبيقاتٍ جديدة للخاصية الموجية-الجسيمية المزدوجة.

إنّ مفهوم الازدواجية هو عبارة عن إمكانية الجُسيم الكمومي التصرّف كموجة. تختفي الظاهرة الموجية عند محاولة تحديد موضع الجُسيم، يمكن مشاهدة هذه الظاهرة ببساطة في تجربة الشق المزدوج حيث يتمّ إطلاق كل جسيم أو إلكترون واحداً تلو الآخر على شاشةٍ تحوي شِقّين ضيّقين، نُلاحظ أن الجسيمات لا تتجمّع خلف الشّق في مجموعتين كما الحال في الجسيمات الكلاسيكية، بل تصطفُّ في بنية شريطيّة كما لو كانت موجات متداخلة، وهذا على الأقل ما يحدث حتى تختلس نظرة لمعرفة أيّ شقٍّ قد عبره الجسيم، إن استرقت تلك النظرة سوف يختفي نمط التداخل.

أما مبدأ الارتياب ( Uncertainty Principle ) فهو فكرة استحالة معرفة خاصيتين عن الجسيم الكمومي في وقتٍ واحد. على سبيل المثال:
كلما كانت معرفتك لموضع(مكان) الذرّة أكثر دقّة كلّما قلت دقة معرفتك للسُرعة التي تتحرك بها، وهذا الأمر شكّل حدوداً مَفروضة على المعرفة الأساسية للطبيعة، وليس بسبب محدودية مهارات القياس.

Posted in: ثقافة