جدید ترین عناوین خبری امروز
مجله علمی کیهان‌شناس

توجه: کلمه عبور به آدرس ایمیل شما ارسال خواهد شد.

اندازه‌گیری درهم‌تنیدگی کوانتومی
در تصویر بالا یک فوتون (نشان داده‌شده با رنگ بنفش)، یک میلیون برابر دیگری (که با رنگ زرد نشان داده شده‌است) انرژی دارد.

اندازه‌گیری درهم‌تنیدگی کوانتومی در واکنش‌های شیمیایی

دو پژوهشگر دانشگاه پوردو یک فرضیه‌ی مشهور به نام نامساوی بل را برای شناسایی و اندازه‌گیری درهم‌تنیدگی کوانتومی اصلاح کرده و آن را در واکنش‌های شیمیایی مورد آزمایش قرار دادند.

پروفسور سیبر کیس (Sabre Kais)، نویسنده‌ی اصلی این تحقیق، در مصاحبه‌ای بیان کرد: «تا به امروز هیچ‌کس درهم‌تنیدگی کوانتومی را به صورت  تجربی در واکنش‌های شیمیایی مشاهده نکرده است، زیرا تاکنون درباره‌ی چگونگی اندازه‌گیری درهم‌تنیدگی کوانتومی اطلاعاتی نداشتیم. برای نخستین بار روشی کاربردی را برای اندازه‌گیری مقدار درهم‌تنیدگی پیدا کرده‌ایم. حالا سوالی که پیش می‌آید این است که آیا می‌توانیم از درهم‌تنیدگی کوانتومی برای پیش‌بینی و کنترل نتیجه‌ی واکنش‌های شیمیایی استفاده کنیم؟»

از سال ۱۹۶۴ تاکنون، فرضیه‌ی نامساوی بل به صورت گسترده‌ای تایید شده و به‌عنوان آزمونی برای تشخیص درهم‌تنیدگی کوانتومی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فرضیه به کمک اندازه‌گیری‌های گسسته‌ای همچون اندازه‌گیری جهت اسپین یک ذره‌ی کوانتومی و تشخیص اینکه آیا این اندازه‌گیری با اسپین ذره‌ی دیگری در ارتباط است، توصیف می‌شود. اگر یک سیستم، این نامساوی را نقض کند، آن‌گاه درهم‌تنیدگی به وجود خواهد آمد.

اما توصیف درهم‌تنیدگی در واکنش‌های شیمیایی، نیازمند اندازه‎گیری‌های مداومی مانند اندازه‌گیری زوایای مختلف باریکه‌هایی است که باعث پراکنده‌شدن واکنش‌دهنده‌ها شده و آن‌ها را مجبور به تماس و تبدیل به محصولات دیگر می‌نماید. نحوه‌ی تهیه‌ی واکنش‌دهنده‌ها، مشخص‌کننده‌ی خروجی فراورده‎ها است.

اندازه‌گیری شبیه‌سازی کوانتومی در واکنش شیمیایی
شبیه‌سازی کوانتومی یک واکنش شیمیایی که محصول آن هیدرید دوتریوم می‌باشد، این روش جدید را تایید نموده است. حسگرها (رنگ نارنجی) برای آشکارسازی ذرات پراکنده‌شده و شمارش تعداد هر زاویه استفاده می‌شوند (اندازه‌گیری‌های مربوط به z)، مولکول‌هایی که پراکنده نشده‌اند توسط حسگر دیگری بررسی می‌شوند (رنگ طوسی) که با ویژه‌حالت‌های ∣+> و ∣-> اندازه‌گیری می‌شوند (اندازه‌گیری‌های مربوط به x). اعتبار تصویر: Junxu Li & Sabre Kais, doi: 10.1126/sciadv.aax5283.

پروفسور کیس و همکارش جونیو لی (Junxu Li) نامساوی بل را به اندازه‌گیری‌های مداوم در واکنش‌های شیمیایی تعمیم دادند. در گذشته نیز این فرضیه، به اندازه‌گیری‌های مداوم در سیستم‌های فوتونی تعمیم داده شده بود.

این محققان، نامساوی تعمیم داده‌شده‌ی بل را درون یک شبیه‌ساز کوانتومی واکنش‌های شیمیایی، که مولکول هیدرید دوتریوم محصول آن است، آزمودند. چون این شبیه‌سازی‌ها فرضیه‌ی بل را تایید کرده‌ و نشان داده بودند که این درهم‌تنیدگی می‌تواند در دسته‌ی واکنش‌های شیمیایی طبقه‌بندی شود، محققان پیشنهاد دادند که آزمون‌های بیشتری روی هیدرید دوتریوم صورت گیرد.

فیزیکدانان با به دام انداختن ۱۰ جفت فوتون، رکورد جدیدی را ثبت کردند

به گفته‌ی پروفسور کیس: «ما نمی‌دانیم در واکنش‌های شیمیایی، چه خروجی‌هایی را به کمک درهم‌تنیدگی کوانتومی می‌توانیم کنترل کنیم. تنها می‌دانیم این خروجی‌ها ممکن است متفاوت باشند. قابل اندازه‌گیری نمودن درهم‌تنیدگی در این سیستم‌ها، مهم‌ترین قدمی است که تاکنون برداشته‌ایم.»


مترجم: عاطفه شریعتی مقدم/ ویراستار: زهرا جعفریان/ تحریریه‌ی رسانه‌ی علمی کیهان‌شناس

منبع: sci-news

 دسته‌ها:
       
avatar
  Subscribe  
Notify of

رصد و اکتشافات فضایی

ماه‌گرفتگی چیست
ماه‌گرفتگی چیست و ماه‌گرفتگی بعدی چه زمانی اتفاق می‌افتد؟
60
کشف ماده ژله‌ای در ماه
کشف ماده ژله‌ای توسط کاوشگر چینی در قسمت پنهان ماه
180
گذر کاوشگر خورشیدی پارکر
سومین گذر کاوشگر خورشیدی پارکر از نزدیکی خورشید
96
بارش شهابی برساووشی
چرا بارش شهابی برساووشی سالی یک‌بار اتفاق می‌افتد؟
65
سیاره پرجرم
دومین سیاره پرجرم در مدار ستاره‌ی همسایه‌مان پیدا شد
96