37 Boyutlu Deney, kuantum fiziğinin daha da yabancı olduğunu gösteriyor

Partiküllerin en paradoksal kuantum durumlarının araştırılması, fizikçilerin alışılmadık bir deney yaratmasına neden oldu.

Fizikçiler, kuantum paradoksunun aşırı bir versiyonunu test etmek için aynı anda 37 boyutta var olan ışık parçacıkları yarattı.

Bilim adamları, deneyin kuantum fiziğinin klasik fiziğin birçok düşündüğünden çok daha farklı olduğunu gösterdiğini söylüyor. Çalışma, Science Advances dergisinde yayınlandı, Yeni bilim adamı Raporlar.

Çalışmanın yazarları, kuantum parçacıklarının büyük mesafelerde bağlı kalabileceğini gösteren Greenberger-Horne-Zilinger (GHz) paradoksuna odaklandı.

Paradoksun en basit versiyonunda, üç parçacık, gözlemcilerin diğer ikisi ile etkileşime girerek bir parçacık hakkında bir şeyler öğrenmelerini sağlayan özel bir bağlantı olan kuantum dolaşımıyla bağlantılıdır.

Önceki deneylerin de gösterdiği gibi, parçacıkların sadece yakın olduklarında birbirlerini etkileyebileceği durum, yani kuantum dolaşması yasaktır, matematiksel imkansızlıklara yol açar.

Aslında, paradoks 1 ve -1’in eşit olması ile biten bir hesaplama yoluyla ifade edilebilir, bu da doğru olamaz. 1990’larda fizikçiler, bu tür imkansızlıklardan kaçınmanın tek yolunun, parçacıkların kuantum dolaşmasına katılabileceğini kabul etmek olduğunu fark ettiler.

Çalışmanın yazarları bugüne kadar bu paradoksun en aşırı versiyonunu oluşturmak istediler. Özellikle, GHZ deneyindeki davranışı klasik fizikteki parçacıkların davranışlarından mümkün olduğunca farklı olacak olan foton durumlarını veya ışık parçacıklarını bulmak istediler.

Hesaplamalar, fotonların kuantum durumlarında 37 boyutta varmış gibi karmaşık olması gerektiğini göstermiştir. Tıpkı durumunuzun şu anda üç uzamsal boyut ve bir zamanlı boyut kullanılarak tanımlanabileceği gibi, her fotonun durumunu tanımlamak bu tür 37 boyut gerektirir.

Fizikçiler, bu fikri, GHZ paradoksunun çok boyutlu bir versiyonunu, bilim adamlarının daha sonra kontrol edebileceği bir dizi oldukça tutarlı ışığa, yani bir dizi son derece tutarlı ışığa çevirerek test ettiler.

Fizikçiler, ışıkla kodlanan devletin ve ölçümlerinin kuantum fiziğinin altında yatan aynı matematik tarafından yönetildiğini söylüyor.

Bu nedenle deney, kuantum dünyasındaki en klasik olmayan etkilerden bazılarını üretebilir. Bu tip kuantum simülasyonu son derece teknik olarak zordur ve çok kararlı ve hassas kalibre edilmiş cihazlar gerektirir.

Bilim adamları, deneyin sonuçlarının bundan 100 yıl sonra alakalı olabileceğini söylüyor. Kuantum sınırlarını araştırmanın yanı sıra, yeni çalışmanın kuantum ışık ve atomların kuantum hesaplamasında olduğu gibi bilgileri işlemek için nasıl kullanıldığı konusunda da etkileri olabilir.