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
چرا نبایست با افراطی ها بحث کرد؟ (0 پاسخ)
راهی برای دوباره زیستن - بدن جدید - عمر نامحدود (25 پاسخ)
انرژی چگونه به جرم تبدیل میشود؟ (21 پاسخ)
عملگرها و اپراتورها در ریاضیات و فیزیک (70 پاسخ)
زمین تخت گرایان (99 پاسخ)
پارسی را پاس بداریم (971 پاسخ)
کتاب مناسب برای کنکور (6 پاسخ)
کمبود ویتامین دی و سرطان ها (0 پاسخ)
برنامه‌ای که مرگ را پیش‌بینی می‌کند (0 پاسخ)
پایانه های باتری (3 پاسخ)
تست هوش واقعی (19 پاسخ)
ببینید و لذت ببرید (2 پاسخ)
سیگنال تحلیلی (0 پاسخ)
نسبیت خاص خوانی(!)،سوالات و مقالات پراکنده پیرامون نسبیت خاص (23 پاسخ)
نحوه محاسبه میدان مغناطیس یک اهنربای دائمی در فضا بچه صورتیه (2 پاسخ)
نیوتون چگونه حرکت بیضوی زمین را ثابت کرد؟ (12 پاسخ)
آیا هر جسمی در هر شرایطی دارای جاذبه است؟ (22 پاسخ)
بطری آب (0 پاسخ)
نمایش کسر ثابت گرانش, سرعت نور ، عدد طلایی با توانهای 3 (5 پاسخ)
تغییرات وزن (6 پاسخ)
محاسبات مغناطیس (6 پاسخ)
تغییرات رنگ به علت زاوبه تابش (7 پاسخ)
چرا خطوط میدان الکتریکی همدیگر را قطع نمی کنند؟ (22 پاسخ)
انتشار کتاب ((نظریه ی غلظت)) در نیویورک-آمریکا (11 پاسخ)
موتور دما کوری (0 پاسخ)
ترازو جرم یک ماده را اندازه گیری می کند یا وزن آن ماده را (4 پاسخ)
تصاویر نجومی (1949 پاسخ)
فاصله زمین و خورشید چگونه باعث پدید امدن فصل‌ها می‌شود؟ (2 پاسخ)
سوال جواب بده و بپرس (494 پاسخ)
مقالاتي از گوشه و كنار رياضيات (95 پاسخ)
بازی با احتمالات (3 پاسخ)
تابش ذره باردار شتاب دار در مکانیک کوانتومی (0 پاسخ)
ایرادها و پارادوکس های نسبیت خاص (244 پاسخ)
تعریف علم فیزیک (10 پاسخ)
رساناي منزوي (3 پاسخ)
فناوری‌هایی که در سال 2018 رشد می‌کنند (0 پاسخ)
چه تعبیری از کوانتوم داشته باشیم؟ (1 پاسخ)
بیا تو سوال بپرس (213 پاسخ)
مشکل در بردارهای محوری (شبه بردار ها) (18 پاسخ)
4 بعد جهان؟ (36 پاسخ)
آسيب ناشي از برخورد، با انرژي مرتبط هست يا تكانه؟ (5 پاسخ)
شرايط مرزي (5 پاسخ)
ميدان تاخيري (25 پاسخ)
واپاشی هسته ای (1 پاسخ)
نتایج شگفت‌انگیز یک آزمایش برای درمان هموفیلی (0 پاسخ)
تصویر های دانشیک (81 پاسخ)
دروس آنلاین و رایگان در دانشگاه‌های برتر دنیا (2 پاسخ)
[پارادوکس] ذره باردار در میدان گرانشی یکنواخت (13 پاسخ)
تعریف آماری فشار (0 پاسخ)
مفهوم تکانه (2 پاسخ)
ظرفیت خازن (3 پاسخ)
سوال مربوط به اثبات فرمول های انرژی نسبیتی (3 پاسخ)
محاسبه سرعت چرخش در حرکت دورانی یکنواخت (1 پاسخ)
تفاوت نیرو با انرژی چیست؟ (14 پاسخ)
مدل تکتایی برای کوارک ها به چه معناست؟ (0 پاسخ)
بررسی ناوردایی توان در نسبیت خاص (2 پاسخ)
بررسی پایستگی تکانه و انرژی (1 پاسخ)
سوال در مورد انقباض طولی (3 پاسخ)
شوخي و فكاهي در رياضيات و فيزيك (514 پاسخ)
بازبهنجارش (14 پاسخ)
مقالات فیزیک
فضانوردان در معرض تب فضایی هستند.
حماقت راننده‌ی کامیون، به خطوط ۲۰۰۰ ساله‌ی نازکای، آسیب جدی وارد نمود.
ثبت خاطره‌ی رشد ماهیچه‌ای، در دی‌ان‌ای انسان
بالاتر از این ساختمان سیاهی نیست!
شیوع ای‌کولای؛ آیا واقعاً باید از خوردن کاهو اجتناب کرد؟
قطعه‌ی گمشده‌ی هوش‌مصنوعی انسان‌مانند یافت شد.
کشف مجموعه‌ای از سیارات، خارج از کهکشان راه‌شیری
آیا حرکتِ قطب‌های مغناطیسیِ زمین خطر‌ناک است؟ علم پاسخ می‌دهد
تصویری جدید از کهکشان کوتوله‌ی ناشناخته
تا چه حد رفتارهای عصبی افراد مشابه دوستان‌شان است؟
ارتباط بیماری‌های قلبی و میگرن
رونمایی از دو محصول مرتبط با پروژه‌ی هایپرلوپ
ورزش هوازی می‌تواند علائم شناختی بیماری آلزایمر را بهبود ببخشد.
کشف گوری عجیب از اسکلت‌های باستانی در مکزیکوسیتی
تصویر تلسکوپ هابل از کهکشان مارپیچی NGC7331
آرزویی برای آینده‌ی خودروهای خودران
تاثیر دارویی نوعی قارچ در درمان افسردگی
موجودات فضایی از چه نیرویی استفاده می‌‌کنند؟
گرمایش اقیانوس‌ها، شاهدی بر گرمایش جهانی است.
خطر بالقوه‌ی داروهای سوزش معده
تسلا می‌خواهد کامیون‌های برقی بسازد.
نهنگ باستانی کارولینا، اسرار منشأ تغذیه فیلتری را برملا کرد.
چگونه ناسا مریخ را قابل سکونت می‌کند؟
حفاری در اعماق دریا، اکوسیستم دریایی را نابود می‌کند.
شواهد جدیدی در مورد سطح یخی سیارک وستا
خلاق بودن، کلید برتری در ارتباطات مغزی است.
پیش‌بینی فوران آتش‌فشان‌ها با استفاده از بلورهای آتش‌فشانی
سفر به مریخ، چه تأثیری بر بدن ما خواهد گذاشت؟
وجود ژن‌های ترمیم‌کننده‌ی نخاع ماهی‌ها در بدن پستانداران
آیا هواپیمای جاسوسی آمریکا با سرعت مافوق‌صوت بازگشته است؟
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
چرا استیون هاوکینگ با وجود بیماری سخت، عمر طولانی داشته است؟ (0+)
عکس زیبای تلسکوپ ESO از کهکشانِ NGC1398 (0+)
ارزش هر بیت‌کوین تا آخر سال ۲۰۱۸ میلادی، به ۶۰،۰۰۰ دلار می‌رسد! (0+)
داروی جدید دیابت و نقش امیدبخش آن در برابر بیماری آلزایمر (0+)
ماه آبی، ماه سرخ، اَبَرماه یا ماه‌گرفتگی؟ - همه چیز درباره‌ی پدیده‌ی نجومی بعدازظهر ۱۱بهمن (0+)
برتری جالب زنان، نسبت به مردان (0+)
کنترل فرآیند تشکیل ستاره در کهکشان‌ها، توسط سیاهچاله‌های مرکزی (0+)
کف اقیانوس در حال غرق شدن است. (0+)
تاثیر کافئین در تشخیص بیماری پارکینسون (0+)
افزایش دانش محققان از درک مزه‌ی کلسیم (0+)
تلسکوپ فضایی هابل، کهکشان مگامیزری را رصد کرد. (0+)
تا سال ۲۰۱۹ میلادی، خودروی تمام خورشیدی وارد جاده‌ها می‌شود. (0+)
نخستین داروهای موثر پیشگیری از میگرن روانه‌ی بازار می‌شود. (0+)
مصرف زغال‌اخته می‌تواند ذهن شما را در سالمندی قوی کند. (0+)
ستاره‌شناسان حومه‌ی کهکشان‌های بیضوی را مطالعه می‌کنند. (0+)
ادامه ...