التشابك الكمي يشمل ملايين الذرات في المذبذبات الميكانيكية

تم التعديل بواسطة: Svitlana Velhush

في المختبرات تُنشأ بالفعل حالات كمومية تتصرف فيها ملايين الذرات كوحدة واحدة، خلافًا لكل توقعات الفيزياء الكلاسيكية. وتتيح مقاييس جديدة «الحجم الممتد» و«الحجم المتشابك» تقدير نطاق هذا التماسك وهذا التشابك بدقة في تجارب حقيقية على أنظمة ميكانيكية.

نشر المنظّران بنجامين يادين من جامعة زيغن في ألمانيا وماتيو فاديل من جامعة بكين ومعهد ETH Zürich في 30 أكتوبر 2026 في مجلة Quantum عملًا يقدّمان فيه مقياسين مستقلين. الأول — extensive size — يُظهر عند أي مسافة أو زخم يبقى التماسك قائمًا بالنسبة إلى المقاييس الذرية. والثاني — entangled size — يحصي الحد الأدنى لعدد الأنظمة الفرعية التي يجب أن تكون متشابكة لتفسير البيانات المرصودة. ويستند المقياسان إلى مفاهيم صارمة من نظرية المعلومات الكمومية، وينطبقان على النتائج التجريبية.

طبّق المؤلفون المقياسين على تجارب حديثة بالمذبذبات الميكانيكية الدقيقة وانعراج الجزيئات. وحصلوا نتيجة لذلك على تقديرات دنيا للتشابك الحقيقي متعدد الأجزاء — genuine multipartite entanglement — عند مستوى يتراوح بين 10^5 و10^7 ذرة. وهذا يعني أنه لتفسير أنماط التداخل المرصودة لا بد من اعتبار هذا العدد من الجسيمات متشابكًا، لا أقل منه.

تخيّل سلسلة مصابيح عادية: إذا انطفأ مصباح واحد فقد تنطفئ الدارة بأكملها. أما هنا فيربط التشابك الذرات بحيث يعتمد سلوك المنظومة كلها على الحالة الكمومية الجماعية، لا على الجسيمات المنفردة. وهذه الخصيصة تحديدًا هي ما ترصده المقاييس الجديدة، مما يتيح مقارنة تجارب مختلفة تمامًا على مقياس واحد.

يُظهر العمل أن الأنظمة الميكانيكية الحديثة تقترب بالفعل من نظام تظهر فيه التأثيرات الكمومية على المستوى العياني. وهذا يفتح الطريق إلى اختبار مسائل أساسية، منها الحدود المحتملة التي تفرضها الجاذبية الكمومية، وإلى إنشاء مستشعرات كمومية وعناصر حوسبة أكثر استقرارًا.

توفّر النتائج المنشورة في Quantum في 30 أكتوبر 2026 أداة واضحة لتقييم التقدم في الميكانيكا الكمومية العيانية، وتضع معالم جديدة للتجارب المستقبلية.

2 مشاهدات

المصادر

  • Macroscopic quantum coherence and entanglement in mechanical systems

التعليقات

اقرأ المزيد من المقالات حول هذا الموضوع:

QUANTUM COMPUTER MADE PARTICLES FROM ENERGY there is a process in particle physics called string breaking. pull a quark and antiquark apart and the gluon field between them stretches like a rubber band. at some point the stored energy is enough to create a new pair of particles.

Image
Reply
هل وجدت خطأً أو عدم دقة؟سننظر في ملاحظاتك في أقرب وقت ممكن.