دانشنامهپدیده
درهمتنیدگی کوانتومی Quantum entanglement
درهمتنیدگی کوانتومی پدیده‌ای است که در آن حالت دو یا چند ذره چنان به هم وابسته میشود که نمیتوان آنها را جدا از هم توصیف کرد، حتی اگر فاصلهٔ زیادی داشته باشند.
نام‌های دیگر: اتصال کوانتومی
وقتی دو ذره درهم‌تنیده باشند، اندازهگیری روی یکی بلافاصله چیزی دربارهٔ نتیجهٔ اندازهگیری روی دیگری می‌گوید، هرچقدر هم دور باشند. اینشتین این پدیده را «کنش شبح‌وار از راه دور» نامید و آن را مشکوک می‌دانست.
درهمتنیدگی چگونه کار میکند؟
مثالی ساده: دو ذره‌ای را در نظر بگیرید که با هم چنان ساخته شده‌اند که اسپین کل‌شان صفر است. اسپین هیچ‌کدام تا پیش از اندازهگیری مقدار معین ندارد، اما اگر یکی «بالا» اندازه‌گرفته شود، دیگری حتماً «پایین» خواهد بود. این هماهنگی را میتوان با آزمایش بارها دید و مکانیک کوانتومی آن را به‌درستی پیش‌بینی میکند.
آیا درهمتنیدگی از نور سریعتر پیام می‌فرستد؟
نه. نتیجهٔ اندازهگیری روی هر ذره به‌تنهایی تصادفی است و کسی نمی‌تواند با آن پیام بفرستد. همبستگی را فقط وقتی می‌بینیم که نتایج دو طرف را کنار هم بگذاریم، و این کار به یک ارتباط معمولی و حداکثر با سرعت نور نیاز دارد. پس نسبیت نقض نمیشود.
آزمایشها و جایزه نوبل
جان بل در سال ۱۹۶۴ نابرابری‌ای یافت که اگر طبیعت «متغیرهای پنهان محلی» داشت باید برقرار می‌ماند. آزمایش‌های آلن اسپکت، جان کلازر و آنتون سایلینگر نشان دادند این نابرابری نقض میشود و این سه نفر جایزهٔ نوبل فیزیک ۲۰۲۲ را گرفتند.
کاربردها
- رمزنگاری کوانتومی و ارتباط امن.
- محاسبهٔ کوانتومی.
- آزمایش‌های ماهواره‌ای: در سال ۲۰۱۷ ماهوارهٔ چینی «میسیوس» درهمتنیدگی را بین نقطه‌هایی با فاصلهٔ بیش از هزار کیلومتر نشان داد.
درهمتنیدگی در بحث‌های اصل عدم قطعیت و سیاه‌چاله‌ها نیز نقش دارد.
پرسش‌های رایج
### درهمتنیدگی کوانتومی چیست؟
وضعیتی که در آن دو ذره حالت مشترکی دارند و نتیجهٔ اندازهگیری آنها همبسته است، حتی از فاصلهٔ دور.
### آیا با درهمتنیدگی میتوان تلهپورت کرد؟
تلهپورت کوانتومی فقط حالت یک ذره را منتقل میکند، نه خود ماده را، و به یک کانال ارتباط معمولی هم نیاز دارد.
### آیا درهمتنیدگی از سرعت نور پیشی میگیرد؟
هیچ اطلاعاتی سریعتر از نور منتقل نمیشود. همبستگی دیده میشود اما نمیتوان با آن پیام فرستاد.
### چه کسی درهمتنیدگی را آزمایش کرد؟
آلن اسپکت، جان کلازر و آنتون سایلینگر؛ آنان برای این آزمایشها نوبل فیزیک ۲۰۲۲ را دریافت کردند.