فیزیک دانان نور را در زمان به عقب و جلو بردند



فیزیک دانان برای اولین بار در جهان موفق شدند نور را در زمان، به طور همزمان به عقب و جلو حرکت دهنده. آنها می‌گویند این آزمایش می‌تواند به شکل‌گیری یک نظریه از گرانش کوانتومی کمک کند.

به گزارش ایسنا و به نقل از لایو ساینس، برای بار اول کاری کردند که نور در زمان به طور همزمان به جلو و عقب حرکت کند.

این گزارش نشان می‌دهد که این روش جدید توسط گروهی بین‌المللی که توسط متخصصان به دست آمده است، می‌تواند به ایجاد تکنیک‌های محاسباتی کوانتومی جدید کمک کند و به بررسی بهتری از گرانش کوانتومی بپردازد.

این مهم به لطف ترکیبی از دو اصل که بخشی از دنیای عجیب و غریب و مکانیک کوانتومی را تشکیل می‌دهند، به دست آمد.

«تغییر زمان کوانتومی» چیست؟

دو گروه مستقل از تحقیقات، آزمایش‌ها را در کنار هم انجام دادند و به چیزی دست یافتند که آن را به عنوان «تغییر زمان کوانتومی» توصیف می‌کردند که در آن یک عکس هر دو حالتی به شکل رو به جلو و عقب وجود داشت. دارد.

اساساً این امر از طریق همگرایی برهم‌نهی کوانتومی و «تقارن بار، توازن و معکوسی‌پذیری زمان» (CPT) به دست آمد که هر دو از اصول مکانیک کوانتومی هستند. به این معنی که خواص خواص و ذرات زیراتمی را می‌سازند.

اصل اول یعنی برهم‌نهی کوانتومی، پدیده‌هایی است که می‌گوید ذرات کوچک تا زمانی که می‌شوند، در حالت‌های مختلف وجود دارند. در حالی که اصل دوم یعنی تقارن CPT، اصلی است که بیان می‌کند هر سامانه‌ای که ذرات را شامل می‌شود، از قوانین یکسانی تبعیت می‌کند، حتی اگر بار، مختصات فضایی و حرکات آنها دقیقاً معکوس شوند.

به لحاظ ریاضی به دلیل خطی بودن جواب‌های خالص معادله شرودینگر ما می‌توانیم با جمع‌آوری هر حالت دلخواه از حالت‌های خالص دوباره به یک جواب حالت خالص دست پیدا کنیم. این جواب‌ها عمود برهم خواهد بود و این جواب خود را یک معادله شرودینگر است که به آن برهم‌نهی کوانتومی می‌گویند.

برهم نهی معمولاً با آزمایش فکری گربه شرودینگر توصیف می‌شود که در آن گربه فرضی به طور یکسان زنده و مرده در نظر گرفته می‌شود، زیرا زندگی آن در یک تصادف زیراتمی است که هم اتفاق می‌افتد و هم تا زمانی که مشاهده می‌شود، اتفاق می‌افتد. نمی‌افتد.

تقارن CPT نیز تقارن بنیادی قوانین فیزیک تحت تبدیلات همزمان درهم‌ریختن بار(C)، تبدیل توازن(P) و معکوس پذیری زمان(T) است. CPT تنها C، P و T است که دقیقاً همان تقارن است که طبیعت را در سطح بنیادین مشاهده کنید. نظریه CPT می‌گوید که CPT در تمام پدیده‌های موجود وجود دارد.

هر یک از نتایج یک آزمایش‌های آزمایشی در مقاله‌ای که گروه خود را منتشر کردند، هر دو هنوز مورد بررسی قرار نگرفته‌اند.

دانش می‌گویند، این آزمایش‌های جدید می‌توانند به توسعه نظریه یکپارچه گرانش کوانتومی کمک کنند.

آنها در طول آزمایشات خود، ذره‌ای از نور، یعنی یک فوتون را در حالت برهم‌نهی قرار دهند تا به آن اجازه دهند در زمان به جلو و عقب حرکت کند.

برای انجام این کار، هر دو گروه یک فوتون را در امتداد یک برهم‌نهی از دو مسیر عبور از طریق عبور از یک بلور تقسیم کردند. در حالی که فوتون برهم‌نهی شده است به صورت منظم در میان بلور حرکت می‌، مسیر دیگری نیز برای تغییر قطبش فوتون تعبیه می‌شود تا طوری حرکت کند که گویی در زمان رو به عقب در حرکت است.

پس از آن، فوتون‌های برهم‌نهی شده را با حرکت آنها در بلور دیگری ترکیب کردند. آنها سپس قطبش فوتون را اندازه گرفتند و یک الگوی تداخل کوانتومی پیدا کردند. تشکیل این الگو که از نوارهای روشن و تیره تشکیل شده بود، تنها در صورت امکان پذیرایی است که فوتون در هر دو جهت در زمان حرکت می باشد.

یافته‌های فیزیکدانان این پروژه می‌تواند امکان پردازش را در محاسبات کوانتومی فراهم کند، زیرا آنها می‌توانند تغییرات یا تلنگرهای زمانی می‌توانند به درگاه‌های منطقی برگشت‌پذیر مرتبط شوند تا امکان پیشرفت در هر دو جهت فراهم شود.

این کار همچنین به درک جامعه علمی از دنیای مکانیک کوانتومی می‌افزاید و می‌تواند به یک نظریه یکپارچه در مورد نظریه گرانش کوانتومی برسد که نسبیت عام را با اصول مکانیک کوانتومی تطبیق دهد، کمک کند.

انتهای پیام



منبع