به گزارش همشهری آنلاین به نقل از گاردین اکادمی سلطنتی علوم سوئد روز سه‌شنبه در استکهلم اعلام کرد آلن اسپکت ۷۵ ساله، جان اف کلاوسر ۷۹ ساله و آنتون زیلینگر ۷۷ ساله با سهم‌های مساوی برنده این جایزه ۱۰ میلیون کرونر سوئدی (۹۰۰ هزار دلاری) شدند.
کار این سه نفر پدیده‌ای متمرکز بود که به «درهمتنیدگی کوانتومی» مشهور است و آلبرت اینشتین آن را «عمل شبح‌وار را از راه دور» می‌نامید. پژوهش در این زمینه نقش مهمی در کامپیوتینگ کوانتومی، انتقال ایمن اطلاعات و فناوری حسی دارد.
کلاف سردرگم «درهمتنیدگی کوانتومی»
درهمتنیدگی کوانتومی به طور خلاصه به معنای آن است که خواص یک ذره را می‌توان از برسی خواص ذره دومی استنتاج کرد که حتی در فاصله بسیار دوری از ذره اول قرار داشته باشد. آکادمی علوم سوئد هم در بیانیه‌اش می‌گوید یک شیوه آسان برای تصور در آوردن این پدیده این است که وقتی مجموعه از دو توپ سفید و سیاه وجود داشته باشد و قرار باشد یکی از آن دو را به شما بدهند. اگر توپ سفید را به شما بدهند، می‌دانید که توپ دیگر سیاه است.
اما نکته مهم این است که خواص هر یک از این دو ذره تا زمانی که مورد بررسی قرار نمی‌گیرند، تثبیت‌شده نیست- اگر به مثال توپ‌ها بازگردیم، چنین وضعیتی به معنای ان است که هر دو توپ تا زمانی که به آنها نگاه نشود،خاکستری هستند و پس از نگاه کردن به آنها است که یکی به سفید و یکی به سیاه بدل می‌شود.
همین ویژگی است که در کانون «شبح‌وارگی» قرار دارد- نه «عمل» از راه دور، دو ذره یا دو توپ ظاهرا به طور ذاتی با هم پیوند دارند، بدون اینکه نیازی وجود داشته باشد سیگنالی میانشان فرستاده شود.
توضیح‌هایی برای شبح‌وارگی
یک امکان که برای توضیح این پدیده بوسیله فیزیکدانان مطرح شد، این بود که این ذرات ممکن است برخی اطلاعات مخفی یا «متغیرهای پنهانی» داشته باشند که خواص‌شان را معین می‌کند. جان استوارت بل، فیزیکدان اهل ایرلند شمالی پیشنهاد کرد که می‌توان این موضوع را به این ترتیب به آزمایش گذاشت که دفعات متعددی از نوعی معین از یک تجربه را انجام داد و بعد به چگونگی همبستگی نتایج توجه کرد. این نظریه بعدها به نام «نابرابری بل» شهرت یافت.
جان کلاوسر، فیزیکدان آمریکایی اکنون در شرکت کلاوسر و شرکا در والنات کریک کالیفرنیا مشغول به کار است، با الهام از کار بل با دانشمند درگذشته استوارت فریدمن تجربه‌ای را با استفاده از نور پولاریزه را انجام داد تا نشان دهد که ذرات، در این مورد فوتون‌های نور، حاوی اطلاعاتی پنهانی نیستند. به عبارت دیگر، در بازگشت به سناریوی توپ‌ها، این توپ‌ها دستورهایی پنهانی درباره اینکه کدام رنگ را به خود بگیرند، ندارند. در مقابل، همانطور که مکانیک کوانتومی پیش‌بینی می‌کند اینکه کدام یک از توپ‌ها سیاه شود کاملا به شانس مربوط است.
در آن هنگام کسی از نتایج این تجربه هیجان‌زده نشد. کلاوسر در مصاحبه‌ای در سال ۲۰۰۲ یادآوری کرد که چگونه پت تادئوس، مشاور تزش هنگامی که او به این حوزه علاقمند شد، اصلا تحت تاثیر قرار نگرفت.
کلاوسر گفت: «به نظر او این کار وقت تلف کردن بود و من داشتم آینده کاری‌ام را خراب می‌کردم.»
آلن اسپکت که اکنون در دانشگاه پاریس- ساکلی و مدرسه پلی‌تکنیک در فرانسه کار می‌کند، تجربیات بیشتری انجام داد که سایر مفرهایی را که ممکن است نظریه متغیرهای پنهانی برای توضیح نتایج به کار روند، بست.
زیلینگر و همکارانش در میان کارهایشان از جمله به کاوش درباره سیستم‌های درهم‌تنیده‌ای که شامل بیش از دو ذره هستند، پرداختند که منجر به نخستین تجربیات در زمینه «دورنوردی یا تله‌پورت کوانتومی» بود. این رویکرد شامل انتقال خواص یک ذره- معمولا فوتون- در فواصل بسیار طولانی به یک ذره دیگر بود. این تجربه که به سرپرستی زیلینگر که به خاطر علاقه‌اش به موسیقی جاز یا جز مشهور است، انجام شد، لقب «آقای Beam» را ارمغان آورد.
پروفسور جف فورشاو، فیزیکدان ذره‌ای در دانشگاه منچستر گفت اهدای جایزه نوبل به این سه دانشمند خبری فوق‌العاده بود.
او گفت: «این سه نفر واقعا مستحق دریافت جایزه بودند، چرا پیشگامان فیزیک کوانتومی بودند. تجربه‌هایی که آنها انجام دادند عجیب‌وغریب‌ترین و احتمالا مهمترین جنبه نظریه کوانتوم یعنی درهمتنیدگی را تایید کرد.»
دستاوردهای عملی درهمتنیدگی کوانتومی
فورشاو افزود امروزه درهمتنیدگی منبع اصلی بهره‌گیری کامپیوترهای کوانتومی و اساس نظریه مدرن اطلاعات است و بر نقش پیشگام جان استوارت بل هم که در بیانیه آکادمی علوم آمده است، تاکید کرد.
بیشتر بخوانید: