مشاوره رایگان تحصیلی
منو

دوگانگی موج-ذره و عدم قطعیتِ کوانتومی دو روی یک سکه!

+ 20
رأی شما
- 22

اگر به فیزیک کوانتومی در قالب اطلاعاتِ یک سیستم نگریسته شود با پیچیده‌گی بسیار کمتری روبرو خواهیم بود؛ این نتیجه‌ای است که از یافته‌های مقاله‌ای جدید بدست آمده است. در این پژوهش ویژگی‌های دنیای کوانتومی که پیش‌تر به عنوان مباحث مجزایی بررسی می‌شدند (دوگانگی موج-ذره و عدم قطعیتِ کوانتومی) تنها رویدادهای مختلفی از یک چیز یکسان به حساب می‌آیند.

فیزیک کوانتوم می‌گوید ذرات می‌توانند همچون امواج رفتار کنند و برعکس. اکنون پژوهش‌گران نشان داده‌اند که این «دوگانگی موج-ذره» به سادگی یک لباس مبدل بر اصل عدم قطعیتِ کوانتومی است.

دوگانگی موج-ذره ایده‌ای است که در آن یک شی کوانتومی قادر است شبیه یک موج رفتار کند. اما اگر سعی کنیم موقعیت این جسم را تعیین کنیم٬ رفتار موجی آن ناپدید می‌شود. این رفتار به سادگی در آزمایش دوشکافی قابل رویت است. در این آزمایش به عنوان مثال تک‌الکترون‌ها تک‌به‌تک به سوی صفحه‌ای که دوشکاف دارد شلیک می‌شوند. این ذرات در پشت شکاف‌ها همانطور که از ذرات کلاسیکی نیز انتظار می‌رود٬ انباشته می‌شوند. اما این انباشتگی٬ در یک الگوی نواری (چنان‌که برای تداخل امواج انتظار می‌رود) مشاهده می‌شود. اگر به شکل پنهانی بخواهیم به شکاف‌ها نگاهی بیاندازیم تا ببینیم ذره از کدام شکاف عبور می‌کند٬ الگوی تداخلی از بین می‌رود.

اصل عدم قطعیتِ کوانتومی ایده‌ای است که بر اساس آن پی بردن به جفت‌کمیت‌های معینی درمورد یک ذره‌ی کوانتومی و به شکل همزمان غیرممکن است. به عنوان مثال هرچه موقعیت یک اتم با دقت بیشتری مشخص شود٬ به همان اندازه از دقت اندازه‌گیری سرعت آن کاسته می‌شود. این محدودیتی است که در اصل در «قابلیت شناخت» طبیعت نهفته است و ارتباطی به مهارت اندازه‌گیری ندارد.

مقاله‌ی جدیدی توسط پتریک کولز (Patrick Coles)٬ ینجره کانسکی (Jedrzej Kaniewski) و اشتفان وینر (Stephanie Wehner) از مرکز فناوری‌های کوانتومی دانشگاه ملی سنگاپور انتشار یافته که در آن به موفقیتی دست یافته‌اند. آن‌ها نشان داده‌اند: این‌که تا چه اندازه بتوان در مورد رفتار موجی در مقابل رفتار ذره‌ای اطلاعات بدست آورد دقیقاً به شکل یکسانی محدود می‌شود.

دوگانگی موج-ذره و عدم قطعیت مفاهیمی بینادین در فیزیک کوانتوم ازاوایل دهه‌ی ۱۹۰۰ بوده‌اند. به بیان کولز (پسادکترا در موسسه‌ی محاسبات کوانتومی در واترلوی کانادا): «تنها یک حس خوب ما را به این سو کشاند که بایستی ارتباطی بین این دو وجود داشته باشد».

وینر که دانشیار QuTech در دانشگاه فناوری دلفت هلند است٬ می‌گوید: « وقتی به عدم قطعیت و دوگانگی موج-ذره به عنوان پرسشی در مورد این‌که چه اطلاعاتی را در مورد یک سیستم می‌توان به دست آورد بنگریم٬ این ارتباط بسیار طبیعی بروز می‌کند. نتایج ما قدرت تفکر در مورد فیزیک را از چشم‌انداز اطلاعات برجسته می‌کند».

می‌توان معادلاتی نوشت که به واسطه‌ی آن‌ها از میزان اطلاعات‌مان در مورد جفت‌ویژگی‌هایی که با اصل عدم قطعیت تحت تاثیر قرار می‌گیرد آگاه شویم. این تیم پژوهشی با معادلاتی سروکار دارد که به «روابط عدم قطعیت آنتروپیک» معروف است. آن‌ها دریافته‌اند که تمامی ریاضیاتی که قبل‌ها برای توصیف دوگانگی موج-ذره استفاده می‌شده را می‌توان در قالب این روابط بازنویسی کرد. به بیان کولز: «این شبیه کشف «سنگ روزتا»ست که دو زبان مختلف را به هم مرتبط می‌کرد. نوشته‌جاتی که در مورد دوگانگی موج-ذره وجود دارد شبیه هیروگلیف است که اکنون می‌توانیم آن را به زبان مادریمان ترجمه کنیم. لحظات پیروزمندانه‌ای داشتیم وقتی نهایتاً دریافتیم که مردم چه کاری انجام داده بودند».

روابط عدم قطعیت آنتروپیکی که آن‌ها مورد استفاده قرار داده‌اند در اثبات امنیت رمزنگاری کوانتومی (طرح‌هایی برای ارتباطات امن با استفاده از ذرات کوانتومی) نیز استفاده شده است. به پیشنهاد این محققان٬ این پژوهش می‌تواند الهام‌بخشی برای پروتکل‌های رمزنگاری جدید محسوب شود.

در مقاله‌های پیشین وینر و همکارانش ارتباطی مابین اصل عدم قطعیت و دیگر مفاهیم فیزیکی همچون «ناجایگزینی» کوانتومی و قانون دوم ترمودینامیک را یافته‌ بودند. هدف و گام بعدی برای این محققان اندیشیدن در این مورد است که این تکه‌ها چگونه باهم ترکیب شده و چه تصویر بزرگ‌تری از طبیعت را توصیف خواهند کرد.

psi.ir

+ 20
رأی شما
- 22



www.HUPAA.com
مشاوره رایگان تحصیلی
ویدیو کلیپ علمی
محک
● مقالات فیزیک
● اخبار فیزیک
● مطالب پربیننده
● مجله علمی
● کوانتوم و فیزیک جدید
● الکترومغناطیس
● نظریات ایرانی
● نجوم و اخترفیزیک
● فلسفه و متافیزیک
● نانوتکنولوژی
● برق و الکترونیک
● هواشناسی و فیزیک جو
● فیزیک نور و اپتیک
● مکانیک و ترمودینامیک
● مطالب متفرقه
● معرفی کتاب
● دانشمندان
● فیزیک در ایران
● سایتهای فیزیک انگلیسی
● سایتهای فیزیک فارسی
● دانلود نرم افزار
● تصاویر دیدنی
● پزشکی و سلامت
امکانات
● خانه
● انجمن فیزیکدانان جوان ایران
● چت روم هوپا
● درباره ما
● سفارش آگهی
● تماس با ما
● عضویت در انجمن
● ورود
● RSS
آگهی های متنی
● ادامه تحصیل در مالزی
● دانشگاه های مالزی
● سعيد سيوف جهرمي
● هر آنچه می خواهید
● مجله پزشکی
● توصیه های پزشکی
● پس از باران
● انجمن علمی فیزیک پیام نور
● دانلود کامل
● سایت گردشگری آنوبانی نی
● جاویدان
● سنگ شکن
● آگهی رایگان
● ایتکا
● پزشکی
● مجله علمی
● پی سی گیمرز
● موسسه پروفسور حسابی
● میهن کمپ
● پی سی وبلاگ
● کتاب هفته
● دهکده فضایی
● ایران حافظ
● Airgo Design
● دکتر علی افضل صمدی
عضویت در خبرنامه
ایمیل :
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
پزشکی و سلامت
مشاوره رایگان تحصیلی
بیگ بنگ
آخرین گفتگوها در انجمن
سایت خرید و فروش پروژه (2 پاسخ)
آیا مولتی متر بدون باتری کار می کند؟ (3 پاسخ)
لکه های خوشیدی چگونه به وجود می آیند؟ (5 پاسخ)
جسم مجازی چیست؟ (13 پاسخ)
کمیت عامل شکل ( عملیات ریاضی) (0 پاسخ)
محاسبه چگالی میدان در فاصله مشخصی از سیم پیچ (1 پاسخ)
چرا خطوط میدان الکتریکی همدیگر را قطع نمی کنند؟ (25 پاسخ)
اثبات قاون پتانسیل کیرشهف با اصل بقای انرژی (1 پاسخ)
اختلال دو قطبی (0 پاسخ)
حل یک معادله دیفرانسیل (1 پاسخ)
موتور مثلث در شش ضلعی در دایره اشکال هندسی مزارع (0 پاسخ)
نسبیت (0 پاسخ)
در زمان نمی توان سفر کرد (30 پاسخ)
نسبیت خاص خوانی(!)،سوالات و مقالات پراکنده پیرامون نسبیت خاص (31 پاسخ)
انتشار کتاب ((نظریه ی غلظت)) در نیویورک-آمریکا (21 پاسخ)
چرا قبل از بارش برف آسمان قرمز میشود؟ (30 پاسخ)
همجوشی هسته ای (4 پاسخ)
اثبآت فرمول تغییر سطح (1 پاسخ)
حمام نمک (0 پاسخ)
گامی پیش‌تر به سوی آشکارساز امواج گرانشیِ مستقر در فضا (0 پاسخ)
انرژی در موج های مکانیکی (7 پاسخ)
خواص ذاتی ذرات؟! (10 پاسخ)
تصاويري از تجهيزات نظامي عجيب و غريب! (113 پاسخ)
تساوی صفر و یک؟؟ (5 پاسخ)
اثبات مساحت دایره (22 پاسخ)
پارسی را پاس بداریم (973 پاسخ)
منظور پروفسور حسابی از بی نهایت بودن ذرات چه بوده؟ (38 پاسخ)
سوال در مورد انقباض طولی (6 پاسخ)
حذف یا تضعیف میدان مغناطیسی (1 پاسخ)
رنگ اجسام (3 پاسخ)
چرا نبایست با افراطی ها بحث کرد؟ (3 پاسخ)
میدان مغناطیسی اطراف یک ذره باردار به چه شکل است؟ (1 پاسخ)
پيدايش كاينات (0 پاسخ)
معرفی کانال های تلگرام فیزیک (8 پاسخ)
تابش لیزر به سطح کره ماه (5 پاسخ)
راکتور های هسته ای بی خطر (19 پاسخ)
یک پرسش دینامیکی در رابطه با اصطکاک (7 پاسخ)
توان تشعشعي از ذره شتابدار (0 پاسخ)
تصویر های دانشیک (85 پاسخ)
زاویه بحرانی و اندازه ذرات (0 پاسخ)
استفاده از اثرات میدان مغناطیسی برای چرخیدن دائم جسم (1 پاسخ)
عملگرها و اپراتورها در ریاضیات و فیزیک (73 پاسخ)
شوخي با شيمي (35 پاسخ)
فرگشت انسان (51 پاسخ)
توجیه عملکرد مدار شوکر (9 پاسخ)
مسیر حرکت رعد و برق و بارها (0 پاسخ)
سقوط آزاد و نیروی جزر و مدی (2 پاسخ)
مسئله: چهار گوی رسانای یکسان (2 پاسخ)
سقوط آزاد، پرتاب دو جسم با جرم‌های مختلف (8 پاسخ)
کشت ریزغده ابزاری جدید در مقابله با سرطان (0 پاسخ)
ببینید و لذت ببرید (4 پاسخ)
فرود آمدن عمودی بطری آب بر روی میز (1 پاسخ)
نیوتون چگونه حرکت بیضوی زمین را ثابت کرد؟ (15 پاسخ)
لطفا یه کتاب در زمینه فیزیک بهم معرفی کنید که ترجمه کنم (8 پاسخ)
راهی برای دوباره زیستن - بدن جدید - عمر نامحدود (25 پاسخ)
انرژی چگونه به جرم تبدیل میشود؟ (21 پاسخ)
زمین تخت گرایان (99 پاسخ)
کتاب مناسب برای کنکور (6 پاسخ)
کمبود ویتامین دی و سرطان ها (0 پاسخ)
برنامه‌ای که مرگ را پیش‌بینی می‌کند (0 پاسخ)
مقالات فیزیک
دانشمندان مراحل اولیه‌ی شکل‌گیری منظومه‌ی شمسی را مشاهده کردند!
آیا عصر حافظه‌های امروزی کامپیوترها تمام شده است؟
لباس‌های‌تان را برای شست‌وشو به باکتری‌ها بدهید!
دلیلی برای رد وجود حیات فرازمینی!
از بزرگ‌ترین خطری که اقیانوس‌ها را تهدید می‌کند چه می‌دانیم؟
ساختار و خواص جالب پوست تخم‌مرغ
معرفی خاص‌ترین سیاره‌ی فراخورشیدی، با ویژگی‌های منحصربه‌فرد
روش استتار به سبک آفتاب‌پرست‌ها امکان‌پذیر شد!
مصائب تلخ این روزهای مارک زاکربرگ
روزهای بازنشستگی کپلر نزدیک است!
این مرد قرون وسطایی چه چیزی در دست دارد؟
توانایی عجیب و غریب نوزادان، دانشمندان را شگفت‌زده کرد!
مژده به بیماران کلیوی؛ منتظر دیالیزی راحت‌تر باشید!
حرکات عجیب این دو کهکشان ناشی از چیست؟
سیستم شبه بلاک‌چین گوگل در فضای ابری منتشر خواهد شد.
جاذبه‌ی منطقه‌ی وان ترکیه چیست؟
رفتار عموزاده‌ی ما در غذاخوردن چگونه است؟
رویداد‌های نجومی اردیبهشت‌ماه ۱۳۹۷
کشف عجیب مینیاتوری در بدن انسان
آینده‌ی خودروهای خودران، مبهم‌تر از گذشته شد.
سنگین‌ترین اتم جهان چقدر وزن دارد؟
آینده‌ی اِتنا چقدر خطرناک و ویران‌گر است؟
فاصله‌ی ۷،۸۰۰ ساله‌ نوری زمین تا خوشه‌ای ستاره‌ای چگونه محاسبه شد؟
کشف اندامی جدید در بدن انسان
چگونه این یک میلیون نفر در آمازون پنهان شده بودند؟
کدو تنبل چگونه باعث ریزش مو در زنان می‌شود؟
جورابی که به کمک بیماران دیابتی می‌آید!
رازی باستانی از گونه‌ی انسان که در آب دهانش نهفته بود!
هابل از انعکاس نور ابرنواختری در دور دست‌ها خبر داد.
انقلاب بعدی چه زمانی رخ می‌دهد!؟
ادامه ...
اخبار فیزیک
یافته های تازه دانشمندان ممکن است سفر در زمان را غیرممکن کند!
نگاهی به دوردست‌های کیهان به کمک یک خوشه کهکشانی غول‌پیکر
سنجش ذرات در کیهان اولیه
پیش‌بینی جرم ذره «هیگز» توسط سیمپسون‌های کارتونی 14 سال قبل از سرن!
فریب فوق‌العاده نور توسط محقق ایرانی
طراحی پای مصنوعی دارای سیستم بینایی توسط دانشمندان ایرانی
حل یک مساله سی‌ساله فیزیک شبیه‌سازی مواد ابررسانا با اتم‌های فوق سرد با همکاری فیزیکدان ایرانی
مخترع لیزر چارلز تاونز در 99 سالگی درگذشت
حل معماهای فیزیک در آزمایشگاه‌های ارزان بجای شتاب‌دهنده‌! مشاهده حالت بوزون هیگزی در ابررسانا برای نخستین بار
سه ایرانی در میان 100 نفر کاندیدای نهایی سفر بی بازگشت به مریخ
آمادگی برخورددهنده بزرگ هادرونی برای کشف یک ذره جدید
مشاهده پیوند شیمیایی اتم‌ها و تشکیل مولکول برای نخستین‌بار
کشف عجایب حبابی با سی‌تی اسکن درون یک ابرنواختر
لوح انجمن جهانی نفرولوژی به «پدر علم نفرولوژی ایران» اعطا می‌شود
چرا برخی کهکشان‌ها جوانمرگ می‌شوند؟
ادامه ...
مطالب پربیننده
کشف بخار آب در جو سیاره‌ای فراخورشیدی (0+)
گونه‌های جدیدی از تاردی‌گراد در ژاپن یافت شد. (0+)
خبرهایی از انتشار ارز دیجیتال ملی ایران (0+)
آیا یادگیری در خواب واقعیت دارد؟ (0+)
عشاق، بیشتر دست یکدیگر را بگیرند. (0+)
آینده‌ی نگران‌کننده‌ی خودران‌ها در کالیفرنیا (0+)
رقص باشکوه کهکشان‌های مارپیچی (0+)
آیا بیماری‌های خود ایمنی درمان دارند؟ (0+)
سقوط تاج و تخت کیهانی (0+)
با وجود کمبود فسفر جنگل‌های گرمسیری چگونه رشد می‌کنند؟ (0+)
شما می‌توانید بی‌خوابی را از اجدادتان به‌ارث برده باشید. (0+)
نقش امدادی تکنولوژی در فاجعه‌ها (0+)
تصویری خیره‌کننده از کهکشان مارپیچی میله‌ای NGC3972 (0+)
ارتباط واریس با افزایش خطر بیماری شریانی خطرناک (0+)
دختربچه‌ای که راز سرخ‌پوستان باستانی را برملا کرد! (0+)
ادامه ...