فيزيائيون يكسرون حد الكم المعياري بـ "الرعب الكمومي"

أطلق ألبرت أينشتاين على التشابك الكمي اسم "خلق أشياء مخيفة عن بعد"، وهو وصف آخر

الميزة "المخيفة" هي إلغاء التمركز، أيقدرة الجسيم على التواجد في عدة أماكن في نفس الوقت. استخدم فريق من الفيزيائيين بقيادة المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتكنولوجيا (NIST) هذين التأثيرين لأول مرة لإنشاء مستشعر فائق الحساسية.

للتشويش على شيئين ، عادة ما تحتاج إلى إحضاربينهما قريب جدًا جدًا من بعضهما البعض حتى يتمكنوا من التفاعل. استخدم الباحثون في عملهم طريقة بديلة. قاموا بتشابك الذرات باستخدام الضوء المنعكس بين المرايا التي تسمى الرنانات الضوئية. وبهذه الطريقة ، يمكن أن يتشابك ما يصل إلى مليون ذرة على مسافة عدة مليمترات أو أكثر من بعضها البعض.

كان الخط الثاني من البحث مرتبطًا بـعدم التمركز. استخدم الباحثون نبضات من الضوء لجعل الذرات تتحرك ولا تتحرك في نفس الوقت ، وتمتص ولا تمتص ضوء الليزر. يؤدي هذا إلى تواجد الذرات في مكانين مختلفين في نفس الوقت بمرور الوقت.

نحن نوجه أشعة الليزر إلى الذرات ، لذلك نحنلقد قمنا في الواقع بتقسيم حزمة الموجة الكمومية لكل ذرة إلى جزأين ، بمعنى آخر ، يوجد الجسيم بالفعل في مساحتين منفصلتين في نفس الوقت.

Chenggi Luo ، طالب دراسات عليا في NIST ومؤلف مشارك

التصميم التجريبي. الصورة: جراهام ب. جريف وآخرون، الطبيعة

من خلال الجمع بين هذين التأثيرين ، ابتكر الباحثوناستنادًا إلى مقياس التداخل لموجة المادة بالرنان البصري. يقيس هذا الجهاز تسارع السقوط الحر بدقة تتجاوز حد الكم القياسي. هذا قيد على دقة القياس المستمر أو المتكرر بسبب الضوضاء الكمومية للذرات غير المتشابكة.

يعتقد مؤلفو الدراسة أن أجهزة الاستشعار ،التي ستستخدم التشابك وعدم التمركز معًا ، وتوفر تنقلًا أكثر دقة في المستقبل ، وتساعد في استكشاف الموارد الطبيعية ، وتحديد الثوابت الأساسية بشكل أكثر دقة ، والبحث عن المادة المظلمة.

قراءة المزيد:

تم اختراق إشارة Starlink لاستخدامها كبديل لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS)

كشفت وكالة ناسا عن أصل كوكب هاوميا - أكثر الكواكب غموضًا في النظام الشمسي

تم العثور على ثقب أسود وحش في "الفناء الخلفي" للأرض: إنه قريب جدًا من كوكبنا