پارادوکس هاردی تأیید شد/ کشف شواهد جدید از دنیای کوانتومی

به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری خبرگزاری برنا؛ محققان چینی برای اولین بار موفق به انجام آزمایشی بدون نقص در تأیید پارادوکس هاردی شدند که شواهد قوی از غیرمحلی بودن کوانتومی ارائه می‌دهد و به پیشرفت فناوری‌های کوانتومی کمک می‌کند.

این تحقیق توسط تیمی از دانشگاه علوم و فناوری چین (USTC) به رهبری جیان‌وی پان، کیانگ ژانگ و کای چن، و با همکاری چن جینگ‌لینگ از دانشگاه نانکای انجام شده است. نتایج این تحقیق در نشریه Physical Review Letters منتشر شده است.

پارادوکس هاردی که در دهه ۱۹۹۰ توسط لوکیان هاردی معرفی شد، ابزاری ساده برای بررسی واقع‌گرایی محلی، ایده‌ای کلاسیک که خواص فیزیکی به‌طور مستقل از مشاهده وجود دارند، فراهم می‌کند. این پارادوکس تضاد بین مکانیک کوانتومی و واقع‌گرایی محلی را نشان می‌دهد و نشان می‌دهد که تحت شرایط خاص، مکانیک کوانتومی پیش‌بینی می‌کند که احتمال یک رویداد خاص غیر صفر باشد، در حالی که واقع‌گرایی محلی این را غیر ممکن می‌داند.

تأیید آزمایشگاهی این پارادوکس به دلیل احتمال پایین رویداد چهارم و نیاز به دقت و کارایی بالا در منابع درهم‌تنیده، چالش‌برانگیز است. تیم تحقیقاتی با طراحی یک تنظیمات آزمایشی فضایی-زمانی پیچیده، نقص محلی بودن را برطرف کرد و اطمینان حاصل کرد که انتخاب‌های اندازه‌گیری از حالت‌های درهم‌تنیده و تشخیص فوتون‌ها جدا هستند.

برای مقابله با نقص کارایی شناسایی، این مطالعه از کارایی شناسایی ۸۲.۲ درصد استفاده کرد که به‌طور قابل توجهی تأثیر اتلاف نوری را کاهش می‌دهد. همچنین، با استفاده از تولیدکننده‌های تصادفی کوانتومی، تیم تحقیقاتی به بررسی دقیق‌تری از نتایج پرداخته و توانستند شواهدی قوی از غیرمحلی بودن کوانتومی ارائه دهند.

این آزمایش که به مدت شش ساعت انجام شد، نقض قوی پارادوکس هاردی را نشان داد و با سطح معنی‌داری تا ۵ انحراف استاندارد در ۴.۳۲ میلیارد آزمایش اثبات شد. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که احتمال تبیین نتایج از طریق واقع‌گرایی محلی کمتر از ۱۰^-۱۶۳۴۸ است.

این پیشرفت در فیزیک کوانتومی نه تنها درک ما از مکانیک کوانتومی را عمیق‌تر می‌کند، بلکه پیامد‌های مهمی برای توسعه فناوری‌های کوانتومی مانند توزیع کلید کوانتومی و صدور گواهی تصادفی کوانتومی دارد. ناظران این مطالعه به‌طور ویژه کار را ستایش کرده و نتایج را بسیار چشمگیر توصیف کردند.

انتهای پیام/