masoudf 31 ارسال شده در 3 اردیبهشت، 2015 شما چگونه محل بمبي بسيار حساس را كه تنها يك فوتون مي تواند آن را منفجر كند ، شناسايي خواهيد كرد . البته بدون آن كه خود را به كشتن دهيد ؟! اين معما در سال 1993- توسط آوشالواليتزور و لووايدمن مطرح شد . آن ها خود پاسخي هرچند ناقص ، اما هوشمندانه ، براي آن يافتند . كليد اصلي ايده ي آن ها ، دستگاهي به نام تداخل سنج ( Inter ferometer ) بود كه يك فوتون را به دو بخش تقسيم مي كند و سپس دوباره آن ها را به هم پيوند مي دهد . كار تداخل سنج با يك آينه ي نيمه نقره اندود شروع مي شود . اين آينه به بيان كلاسيكي ، نيمي از نوري را كه به آن برخورد مي كند باز مي تاباند و به نيمه ي ديگر اجازه ي عبور از خود را مي دهد . سپس هر دو بخش بازتابيده و عبوركرده ي نور ، با راهنمايي آينه هاي بازتابنده كاملا معمولي – در مسيرهاي جداگانه ي خود حركت مي كنند و در پايان وادار مي شوند تا دوباره با هم تركيب شوند . اگر با استفاده از نظريه ي كوانتومي در مورد اين مسئله بينديشيم ، ممكن است اين گونه به نظر برسد كه فوتوني كه وارد تداخل سنج مي شود ، بايد يكي از مسيرها را انتخاب كند . اما اين موضوع تنها در حالتي درست است كه آشكارسازهايي در طول مسير براي ثبت پيشروي فوتون وجود داشته باشند . اگر هيچ آشكارسازي براي دريافت اطلاعات بيشتر نباشد ، در آن صورت هر توصيف كوانتومي از مكان فوتون بايد شامل دو بخش باشد . اين دو بخش ، مربوط به دو مسيري هستند كه فوتون مي تواند بپيمايد . تداخل سنجي را كه اليتزور و وايدمن به عنوان آشكارساز بمب خيالي خود به كار گرفتند ، احتمالات شبح گون را به گونه اي باز تركيب مي كند كه فوتون بازگرداننده شده همواره در يك جهت خاص پديدار شود . اما اين فرايند ، يك فرايند آسيب پذير است . اگر عاملي مزاحم كار يكي از فوتونهاي شبح گون در مسيرش شود ، در آن صورت باز تركيب حساس و ظرفيت به هم مي خورد و به اين ترتيب ، احتمال پديدار شدن فوتون درهر يك از دو جهت ، 50 درصد خواهد بود . اگر بمب بسيار حساس باشد كه تنها با يك فوتون منفجر مي شود و در يكي از مسيرهاي تداخل سنج قرار داشته باشد آن گاه بمب خود به صورت يك آشكارساز فوتون عمل مي كند و هر آشكارسازي كه در يكي از مسيرهاي تداخل سنج قرارداده شود ، 50 درصد احتمال برخورد با يك فوتون را خواهد داشت . به اين ترتيب ، 25 درصد احتمال دارد كه فوتون در هر جهت معمولي خارج شود و در مورد مكان بمب هيچ اطلاعاتي به ما ندهد و 25 درصد احتمال دارد كه فوتون در جهت ديگرپديدار شود . چنين چيزي تنها هنگامي روي مي دهد كه بمب ، داخل تداخل سنج باشد . ☺تبريك ! شما بمب را كشف كرديد و از آن جا كه فوتون بدون آسيب خارج شده ، بمب نمي تواند منفجر شود . به بيان ساده ، وجود بمب شيوه اي را كه فوتون به طور همزمان هر دو مسير داخل تداخل سنج را طي مي كند ، تغيير مي دهد . چنين چيزي به بمب اين امكان را مي دهد كه بر حركتهاي فوتون ها تاثير بگذارد و بدون آن كه واقعا با چيزي كه فوتون واقعي ناميده مي شود برهم كنش داشته باشد . دو سال پس از طرح مسئله توسط اليتزور و وايدمن ، آنتون سايلينگر و همكارانش ، كساني كه ترفند ترابري كوانتومي را انجام دادند ، نسخه اي تقريبا خطا ناپذير از بمب ياب كوانتومي ارائه كردند . آن ها به جاي آن كه فوتون هاي جديد را ، يكي پس از ديگري ، به درون دستگاه بفرستند و اين كار را تا به دست آوردن نتيجه مورد نظر ادامه دهند ، روشي را ترتيب دادند كه از همان يك فوتون مي توان بارها و بارها استفاده نمود و آن را داخل دستگاه به حركت واداشت . ترفند استفاده شده در مورد كشف بمب ، شديدا به اين نظر وابسته است كه مي گويد يك فوتونِ مشاهده نشده ، مي تواند همزمان هر دو طرف آينه مياني وجود داشته باشد . اين رويداد عجيب به فراواني در مكانيك كوانتومي ديده مي شود و به اصل عدم قطعيت معروف است . 1
ارسال های توصیه شده