كيف نستفيد من التشابك الكمي

التشابك الكمي

عادة عندما يقوم الفيزيائيون بالتشابك الكمي بين الجسيمات ـ سواء كانت  ذرات ، أو فوتونات ، أو إلكترونات ، إلخ ـ فإن الجسيمات يمكن تمييزها بطريقة ما. في الآونة الأخيرة فقط أظهر الفيزيائيون جدوى توليد التشابك بين جسيمات متطابقة تمامًا. ومن المثير للاهتمام أن هذا التشابك موجود فقط بسبب عدم قابلية الجسيمات للتمييز ، دون أي تفاعل بينهما.

تطبيقات التشابك الكمي

الآن في ورقة جديدة ، ذهب علماء الفيزياء إلى أبعد من ذلك ، مما يدل على أن التشابك بين الجسيمات متطابقة يمكن تسخيرها ويحتمل استخدامها في تطبيقات الكم.

علماء الفيزياء، روزاريو لو فرانكو وجيوسيبي في جامعة باليرمو، إيطاليا، وقد نشرت ورقة في التي تظهر فائدة التشابك الكمي بين الجسيمات المتطابقه .

كما يفسر علماء الفيزياء في تفسيران مستقلان ، اذا كانت الجسيمات متماثله ليكونو متشابكاً، فإنها يجب أن تشترك في منطقة من الفضاء، يجب أن تكون الدوال الموجية للجسيمات 'تتداخل مكانيا، على الأقل جزئيا. إذا لم يكن هناك تداخل مكاني ، فلا يوجد أي تشابك. إذا كان هناك تراكب مكاني جزئي ، وتم إجراء قياسات داخل منطقة التداخل ، عندها يكون هناك تشابك شرطي مع احتمال معين. فقط عندما تظهر وظائف الموجة تراكب مكاني كامل ، يكون هناك دائمًا تشابك ، على الرغم من أن مقدار التشابك يعتمد على كل من قياس وشكل و وظائف الموجة.

النتيجة الرئيسية للدراسة الجديدة هي أن الفيزيائيين طوروا عملية لاستخراج التشابك المباشر الذي يحدث عندما تتداخل وظائف الموجة بشكل كامل ، ثم يستخدم هذا التشابك كمصدر لمختلف التطبيقات. للقيام بذلك ، وسعوا مفهوم LOCC (العمليات المحلية والتواصل الكلاسيكي) ، والذي يستخدم عادة لقياس التشابك بين الجسيمات المتميزة ، إلى تلك التي لا يمكن تمييزها. وهذا يتطلب تحديد LOCC المكاني، أو sLOCC. 

"تشير دراستنا إلى أن آلية المشاركة الأساسية يمكن أن تتحقق ببساطة عن طريق جلب جسيمات متماثلة مستقلة لتتداخل مكانيا والوصول إلى  عمليات sLOCC(تحديد مكاني) قال لو فرانكو Phys.org. "هذا النهج التشغيلي هو ما هو مرغوب فيه للتجارب."

يتوقع الفيزيائيون أنه من الممكن إجراء العملية الدقيقه بشكل تجريبي باستخدام طرق واضحة.

في المستقبل ، قد يكون لهذا النوع الجديد من التشابك تطبيقات في مجالات تتراوح من شبكات الكم إلى تجارب بيل ، من بين الاستخدامات الأخرى.

اعداد وترجمة / فادي طارق

المصدر