نظریه کوانتومی مرز‌های فیزیک را تغییر می‌دهد.
مجله علمی ایلیاد - دانشمندان دریافته‌اند ذره‌ی کوانتومی می‌تواند سیگنالی دو طرفه ارسال کند؛ چیزی که در فیزیک کلاسیک امکان‌پذیر نیست. یعنی به پاس حالت برهم‌نهی، ذره می‌تواند پیام‌هایی را به خودش بفرستد.
بر اساس مفهوم برهم‌نهی، ذره می‌تواند همزمان دو موقعیت را اِشغال کند و اینگونه است که ارتباط دو طرفه اتفاق می‌افتد. فوتون یا همان ذره‌ی نور، می‌تواند برای فرستادن پیامی به دو نفر به‌طور همزمان مورد استفاده قرار بگیرد. بر اساس مطالعه‌ی جدیدی که محققان انجام داده‌اند، ارتباط کوانتومی نه تنها می‌تواند امن‌تر از سیستم‌هایی باشد که امروزه از آن‌ها استفاده می‌کنیم، بلکه می‌تواند سریع‌تر هم باشد.
«فلاویو دل سانتو» از دانشگاه وین اتریش و یکی از اعضای گروه تحقیق، بیان کرد: «اگر بخواهیم پیام‌هایی را میان موقعیت‌های مختلف مخابره کنیم، بدیهی به‌نظر می‌رسد هر جسمی که این اطلاعات را ذخیره کرده و ارسال کند، باید در تمامی این موقعیت‌ها ظاهر شود. با این‌حال، اگر حامل فیزیکی را در برهم‌نهی کوانتومی آن موقعیت‌ها قرار دهیم، آن حامل از قدرت بسیار چشم‌گیری برای گردآوری، ذخیره‌سازی و حمل اطلاعات به‌طور همزمان از موقعیت‌های مختلف خواهد داشت.»
به عبارتی دیگر، مانند این است که بتوانید دو نفر از دوستان‌تان را ملاقات کرده و پیامی را به‌طور همزمان به آن‌ها ارسال کنید؛ نه اینکه اول یکی از دوستان‌تان و سپس دیگری را ملاقات کنید. دل سانتو و همکارش «بوریوج داکیچ» از آکادمی علوم اتریش، مقاله‌ای را بر پایه‌ی محاسبه‌های نظری‌شان منتشر کرده‌اند و آزمایشی را هم ترتیب دادند که ایده‌ی مذکور را در عمل به تصویر می‌کشد. اما برای سر در آوردن از نحوه‌ی کارکرد این ایده، باید به درون دنیای پیچیده مکانیک کوانتومی وارد شویم.
داکیچ در مصاحبه‌ای خاطر نشان کرد: «این سناریوی ساده را در نظر بگیرید؛ دو نفر با نام‌های باب و آلیس می‌خواهند اطلاعاتی را مخابره کنند؛ مثل صفر و یک. آن‌ها پیام‌های خود را به‌صورت همزمان و مستقیماً در حالت برهم‌نهیِ یک ذره کوانتومی رمزگذاری می‌کنند. به محض رمزگذاری شدن اطلاعات، این دو نفر بخش‌های مربوط به ذره کوانتومی خود را به سمت یکدیگر ارسال می‌کنند. حالا فقط به نوعی دستگاه هوشمند و سازوکاری میان باب و آلیس نیاز است که می‌تواند بسته به محتوا، بخش‌های ذره را مسیریابی کند. برای مثال، اگر ذره به آلیس برسد، خواهد فهمید که اطلاعات باب دقیقاً در جهت مخالف اطلاعات خودش بوده است و بالعکس. بنابراین، آلیس و باب پیامی را به‌طور همزمان فرستاده و دریافت کرده‌اند؛ مثل این شرایط که پیامی تحت سیستم فیزیک کلاسیک، از فردی به فرد دیگر منتقل شود.»
برای کسب شواهد آزمایشی در خصوص این مفهوم، دل سانتو و داکیچ، فوتونی را در حالت برهم‌نهی قرار دادند؛ آن‌ها از آینه‌ها و سایر وسیله‌های نوری میان دو ایستگاه استفاده کردند که باب و آلیس را نشان می‌داد. پس از رمزگذاری فوتون با صفر و یک در هر ایستگاه، فوتون به ایستگاه مخالف فرستاده شد. در صورت برهم‌کنش فوتون با خودش در طول مسیر، مشخص شد که کدام ایستگاه فوتون را دریافت کرد.
این آزمایش نمونه‌ی دیگری از شواهد است که نشان می‌دهد، مکانیک کوانتومی می‌تواند نحوه‌ی تفکر ما در خصوص جهان پیرامون‌مان را دست‌خوش تغییر قرار دهد. «فیلیپ والتر» فیزیکدان دانشگاه وین اتریش، گفت: «گاهی اوقات از ایده‌ای جالب چشم‌پوشی می‌کنید و آن‌را ساده انگارانه تلقی می‌کنید، اما بعدها همان ایده دقیقاً جلوی راه‌تان سبز می‌شود.»
بخش نظری تحقیق در Physical Review Letters منتشر شده است.
نوشته: دیوید نیلد
ترجمه: منصور نقی‌لو - مجله علمی ایلیاد
ترجمه: منصور نقی‌لو - مجله علمی ایلیاد