عبد العزيز عطية العنزي
قررت الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم منح جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2022 إلى Alain Aspect، جون إف. كلاوزر وأنطون زيلينجر “للتجارب مع الفوتونات المتشابكة، مما يثبت انتهاك التفاوتات بين بيل وعلوم المعلومات الكمية الرائدة. “
قام ألان أسبكت، جون كلاوزر وأنطون زيلينجر بإجراء تجارب رائدة باستخدام حالات الكم المتشابكة، حيث يتصرف جسيمان مثل وحدة واحدة حتى عندما يتم فصلهما. نتائجهم مهدت الطريق أمام التكنولوجيا الجديدة القائمة على المعلومات الكمية.
التأثيرات غير القابلة للوصف لميكانيكا الكم بدأت في العثور على التطبيقات. هناك الآن مجال كبير من الأبحاث يشمل حواسيب الكمية وشبكات الكمية والاتصالات المشفرة الكمية الآمنة.
أحد العوامل الرئيسية في هذا التطور هو كيف تسمح ميكانيكا الكم لجسيمين أو أكثر من التواجد في ما يسمى بالحالة المتشابكة. ما يحدث لأحد الجسيمات في زوج متشابك يحدد ما يحدث للجسيمات الأخرى حتى لو كانت بعيدة عن بعضها.
لفترة طويلة، كان السؤال هو ما إذا كان الارتباط هو لأن الجسيمات في زوج متشابك تحتوي على متغيرات خفية، تعليمات تخبرهم بالنتيجة التي يجب أن تعطيها في تجربة. في الستينات، طور جون ستيوارت بيل التفاوت الرياضي الذي سميت باسمه. هذا ينص على أنه إذا كانت هناك متغيرات خفية، فإن الترابط بين نتائج عدد كبير من المقاييس لن يتجاوز أبدا قيمة معينة. ومع ذلك، تتوقع ميكانيكا الكم أن نوعًا معينًا من التجارب سوف ينتهك عدم المساواة بين بيل، وبالتالي يؤدي إلى ارتباط أقوى مما كان ممكنًا لولا ذلك.
طور جون كلاوزر أفكار جون بيل، مما أدى إلى تجربة عملية. عندما أخذ القياسات، دعموا ميكانيكا الكم من خلال انتهاك عدم المساواة بوضوح في بيل. هذا يعني أنه لا يمكن استبدال ميكانيكا الكم بنظرية تستخدم متغيرات خفية.
بقيت بعض الثغرات بعد تجربة جون كلاوزر. طور Alain Aspect الإعداد، باستخدامه بطريقة سددت ثغرة مهمة. تمكن من تبديل إعدادات القياس بعد أن ترك زوج متشابك مصدره، لذا فإن الإعداد الذي كان موجودًا عند انبعاثهما لا يمكن أن يؤثر على النتيجة.
باستخدام أدوات مكررة وسلسلة طويلة من التجارب، بدأ أنطون زيلينجر في استخدام حالات الكم المتشابكة. من بين أمور أخرى، أظهرت مجموعة البحث الخاصة به ظاهرة تسمى الانتقال الكمي، مما يجعل من الممكن نقل حالة الكم من جسيم إلى جسيم على بعد.
“لقد أصبح من الواضح بشكل متزايد أن نوعًا جديدًا من تكنولوجيا الكم آخذ في الظهور. يمكننا أن نرى أن عمل الفائزين مع الدول المتشابكة له أهمية كبيرة، حتى بعيداً عن الأسئلة الأساسية حول تفسير ميكانيكا الكم، كما يقول أندرس إربيك، رئيس لجنة نوبل للفيزياء.
