ພື້ນຖານຂອງກົນໄກການ quantum
ເນື້ອໃນ
Richard Feynman, ຫນຶ່ງໃນນັກຟີຊິກທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່ທີ່ສຸດຂອງສະຕະວັດທີ 19, ໄດ້ໂຕ້ຖຽງວ່າກຸນແຈທີ່ຈະເຂົ້າໃຈກົນໄກການ quantum ແມ່ນ "ການທົດລອງສອງເທົ່າ." ການທົດລອງທີ່ງ່າຍດາຍທີ່ມີແນວຄິດນີ້, ປະຕິບັດໃນມື້ນີ້, ສືບຕໍ່ໃຫ້ຜົນຜະລິດການຄົ້ນພົບທີ່ຫນ້າຕື່ນເຕັ້ນ. ພວກເຂົາເຈົ້າສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າກົນໄກການ quantum ທີ່ບໍ່ເຂົ້າກັນໄດ້ກັບຄວາມຮູ້ສຶກທົ່ວໄປ, ເຊິ່ງໃນທີ່ສຸດກໍ່ນໍາໄປສູ່ການປະດິດສ້າງທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດຂອງຫ້າສິບປີທີ່ຜ່ານມາ.
ດໍາເນີນການທົດລອງສອງເທື່ອເປັນຄັ້ງທໍາອິດ. Thomas Young (1) ໃນປະເທດອັງກິດໃນຕອນຕົ້ນຂອງສະຕະວັດທີ XIX ໄດ້.
ການທົດລອງ Yang
ການທົດລອງໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າແສງສະຫວ່າງແມ່ນເປັນລັກສະນະຂອງຄື້ນແລະບໍ່ແມ່ນຂອງທໍາມະຊາດ particle, ດັ່ງທີ່ໄດ້ກ່າວຜ່ານມາ. ອີຊາກນິວຕັນ. ໜຸ່ມ ພຽງ ແຕ່ ສະ ແດງ ໃຫ້ ເຫັນ ຄວາມ ສະ ຫວ່າງ ທີ່ ເຊື່ອ ຟັງ ການແຊກແຊງ - ປະກົດການທີ່ເປັນລັກສະນະລັກສະນະທີ່ສຸດ (ໂດຍບໍ່ຄໍານຶງເຖິງປະເພດຂອງຄື້ນແລະຂະຫນາດກາງທີ່ມັນຂະຫຍາຍພັນ). ໃນມື້ນີ້, ກົນຈັກ quantum reconciles ທັງສອງທັດສະນະທີ່ກົງກັນຂ້າມຢ່າງມີເຫດຜົນເຫຼົ່ານີ້.
ຂໍໃຫ້ພວກເຮົາຈື່ຈໍາເນື້ອແທ້ຂອງການທົດລອງສອງ slit ໄດ້. ຕາມປົກກະຕິ, ຂ້າພະເຈົ້າຫມາຍເຖິງຄື້ນຟອງເທິງຫນ້ານ້ໍາທີ່ເຄື່ອນໄປໂດຍຈຸດໃຈກາງຂອງກ້ອນຫີນທີ່ຖືກຖິ້ມ.
ຄື້ນແມ່ນສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໂດຍ crests ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແລະ troughs radiating ອອກຈາກສະຖານທີ່ຂອງການລົບກວນ, ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາໄລຍະຫ່າງຄົງທີ່ລະຫວ່າງ crests, ເອີ້ນວ່າ wavelength. ໃນເສັ້ນທາງຂອງຄື້ນ, ທ່ານສາມາດວາງສິ່ງກີດຂວາງ, ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໃນຮູບແບບຂອງກະດານທີ່ມີສອງແຜ່ນແຄບຕັດຜ່ານທີ່ນ້ໍາສາມາດໄຫຼໄດ້ຢ່າງເສລີ. ດ້ວຍການຖິ້ມກ້ອນຫີນລົງໃນນ້ໍາ, ຄື້ນຈະຢຸດຢູ່ໃນການແບ່ງປັນ - ແຕ່ບໍ່ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງ. ສອງຄື້ນສູນກາງໃຫມ່ (2) ໃນປັດຈຸບັນຂະຫຍາຍພັນໄປອີກດ້ານຫນຶ່ງຂອງການແບ່ງປັນຈາກທັງສອງ slits. ພວກມັນທັບຊ້ອນກັນ, ຫຼື, ດັ່ງທີ່ພວກເຮົາເວົ້າ, ແຊກແຊງເຊິ່ງກັນແລະກັນ, ການສ້າງຮູບແບບລັກສະນະຢູ່ເທິງຫນ້າດິນ. ໃນສະຖານທີ່ບ່ອນທີ່ crest ຂອງຄື້ນຫນຶ່ງພົບກັບ crest ຂອງອີກ, bulge ນ້ໍາ intensified, ແລະບ່ອນທີ່ hollow ໄດ້ພົບກັບຮ່ອມພູ, ຊຶມເສົ້າເລິກລົງ.
2. ການແຊກແຊງຂອງຄື້ນທີ່ອອກມາຈາກສອງ slits.
ໃນການທົດລອງຂອງ Young, ແສງສີດຽວທີ່ປ່ອຍອອກມາໂດຍແຫຼ່ງຈຸດຜ່ານ diaphragm opaque ທີ່ມີສອງແຜ່ນແລະມົນຕີຫນ້າຈໍທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫຼັງຂອງພວກເຂົາ (ມື້ນີ້ພວກເຮົາມັກໃຊ້ແສງ laser ແລະ CCD). ຮູບພາບການແຊກແຊງຂອງຄື້ນແສງສະຫວ່າງແມ່ນສັງເກດເຫັນຢູ່ໃນຫນ້າຈໍໃນຮູບແບບຂອງເສັ້ນດ່າງສະລັບກັນຂອງແສງສະຫວ່າງແລະຊ້ໍາ (3). ຜົນໄດ້ຮັບນີ້ໄດ້ເສີມສ້າງຄວາມເຊື່ອທີ່ວ່າແສງສະຫວ່າງເປັນຄື້ນ, ກ່ອນທີ່ຈະຄົ້ນພົບໃນຕົ້ນຊຸມປີ XNUMX ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າແສງສະຫວ່າງຍັງເປັນຄື້ນ. ໂຟຕອນ flux – ອະນຸພາກແສງສະຫວ່າງທີ່ບໍ່ມີມະຫາຊົນສ່ວນທີ່ເຫຼືອ. ມັນຕໍ່ມາໄດ້ຫັນອອກວ່າຄວາມລຶກລັບ ຄື້ນ-ອະນຸພາກຄູ່ຄົ້ນພົບຄັ້ງທໍາອິດສໍາລັບແສງສະຫວ່າງ, ຍັງໃຊ້ກັບອະນຸພາກອື່ນໆ endowed ກັບມະຫາຊົນ. ມັນທັນທີໄດ້ກາຍເປັນພື້ນຖານສໍາລັບການອະທິບາຍກົນຈັກ quantum ໃຫມ່ຂອງໂລກ.
3. ວິໄສທັດຂອງໄວຫນຸ່ມຂອງການທົດລອງ
ອະນຸພາກຍັງແຊກແຊງ
ໃນປີ 1961, Klaus Jonsson ຈາກມະຫາວິທະຍາໄລ Tübingen ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນການແຊກແຊງຂອງອະນຸພາກຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ເອີ້ນວ່າເອເລັກໂຕຣນິກໂດຍໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກ. ສິບປີຕໍ່ມາ, ສາມນັກຟີຊິກ Italian ຈາກມະຫາວິທະຍາໄລ Bologna ໄດ້ດໍາເນີນການທົດລອງທີ່ຄ້າຍຄືກັນກັບ ການແຊກແຊງເອເລັກໂຕຣນິກດຽວ (ໃຊ້ອັນທີ່ເອີ້ນວ່າ biprism ແທນ slit ສອງເທົ່າ). ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ຫຼຸດລົງຄວາມເຂັ້ມຂອງ beam ເອເລັກໂຕຣນິກດັ່ງກ່າວເປັນມູນຄ່າຕ່ໍາທີ່ເອເລັກໂຕຣນິກໄດ້ຜ່ານ biprism ຫນຶ່ງຫນຶ່ງ, ຫນຶ່ງຫຼັງຈາກອື່ນໆ. ເອເລັກໂຕຣນິກເຫຼົ່ານີ້ຖືກບັນທຶກໄວ້ໃນຫນ້າຈໍ fluorescent.
ໃນເບື້ອງຕົ້ນ, ຮ່ອງຮອຍຂອງເອເລັກໂຕຣນິກໄດ້ຖືກແຈກຢາຍແບບສຸ່ມໃນທົ່ວຫນ້າຈໍ, ແຕ່ເມື່ອເວລາຜ່ານໄປ, ພວກມັນສ້າງຮູບພາບການແຊກແຊງທີ່ຊັດເຈນຂອງຂອບການແຊກແຊງ. ມັນເບິ່ງຄືວ່າເປັນໄປບໍ່ໄດ້ທີ່ສອງອິເລັກໂທຣນິກທີ່ຜ່ານເສັ້ນຜ່າຕັດຕໍ່ໆກັນໃນເວລາທີ່ແຕກຕ່າງກັນສາມາດແຊກແຊງເຊິ່ງກັນແລະກັນ. ດັ່ງນັ້ນພວກເຮົາຕ້ອງຍອມຮັບວ່າ ເອເລັກໂຕຣນິກຫນຶ່ງແຊກແຊງກັບຕົວມັນເອງ! ແຕ່ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ເອເລັກໂຕຣນິກຈະຕ້ອງຜ່ານທັງສອງ slits ໃນເວລາດຽວກັນ.
ມັນອາດຈະເປັນການລໍ້ລວງໃຫ້ສັງເກດຮູຂຸມຂົນທີ່ເອເລັກໂຕຣນິກຜ່ານຕົວຈິງ. ພວກເຮົາຈະເບິ່ງຕໍ່ມາວິທີການເຮັດໃຫ້ການສັງເກດການນີ້ໂດຍບໍ່ມີການລົບກວນການເຄື່ອນໄຫວຂອງເອເລັກໂຕຣນິກ. ປະກົດວ່າ ຖ້າເຮົາໄດ້ຮັບຂໍ້ມູນທີ່ເອເລັກໂຕຣນິກຍອມຮັບແລ້ວ ການແຊກແຊງ... ຈະຫາຍໄປ! ຂໍ້ມູນ "ວິທີການ" ກໍາຈັດການແຊກແຊງ. ນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າການປະກົດຕົວຂອງຜູ້ສັງເກດການທີ່ມີສະຕິມີອິດທິພົນຕໍ່ຂະບວນການທາງດ້ານຮ່າງກາຍບໍ?
ກ່ອນທີ່ຈະເວົ້າກ່ຽວກັບຜົນໄດ້ຮັບທີ່ຫນ້າປະຫລາດໃຈຫຼາຍຂອງການທົດລອງສອງຄັ້ງ, ຂ້ອຍຈະເຮັດການຫຍໍ້ທໍ້ສັ້ນໆກ່ຽວກັບຂະຫນາດຂອງສິ່ງລົບກວນ. ການແຊກແຊງຂອງ Quantum ຂອງວັດຖຸມະຫາຊົນໄດ້ຖືກຄົ້ນພົບຄັ້ງທໍາອິດສໍາລັບເອເລັກໂຕຣນິກ, ຫຼັງຈາກນັ້ນສໍາລັບອະນຸພາກທີ່ມີມະຫາຊົນເພີ່ມຂຶ້ນ: ນິວຕຣອນ, ໂປຕອນ, ອະຕອມ, ແລະສຸດທ້າຍສໍາລັບໂມເລກຸນເຄມີຂະຫນາດໃຫຍ່.
ໃນປີ 2011, ການບັນທຶກຂະຫນາດຂອງວັດຖຸທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນປະກົດການແຊກແຊງ quantum ໄດ້ຖືກທໍາລາຍ. ການທົດລອງໄດ້ດໍາເນີນຢູ່ມະຫາວິທະຍາໄລວຽນນາໂດຍນັກສຶກສາປະລິນຍາເອກໃນເວລານັ້ນ. Sandra Eibenberger ແລະຜູ້ຮ່ວມງານຂອງນາງ. ສຳລັບການທົດລອງການຢຸດສອງຄັ້ງ, ໂມເລກຸນອິນຊີທີ່ສະລັບສັບຊ້ອນທີ່ປະກອບດ້ວຍປະມານ 5 ໂປຕອນ, 5 ພັນ neutrons ແລະ 5 ພັນເອເລັກໂຕຣນິກໄດ້ຖືກຄັດເລືອກ! ໃນການທົດລອງສະລັບສັບຊ້ອນຫຼາຍ, ການແຊກແຊງ quantum ຂອງໂມເລກຸນຂະຫນາດໃຫຍ່ນີ້ໄດ້ສັງເກດເຫັນ.
ນີ້ໄດ້ຢືນຢັນຄວາມເຊື່ອວ່າ ບໍ່ພຽງແຕ່ອະນຸພາກປະຖົມ, ແຕ່ຍັງທຸກວັດຖຸອຸປະກອນແມ່ນຂຶ້ນກັບກົດຫມາຍຂອງກົນໄກການ quantum. ພຽງແຕ່ວ່າວັດຖຸທີ່ສັບສົນຫຼາຍ, ມັນພົວພັນກັບສະພາບແວດລ້ອມຫຼາຍ, ເຊິ່ງລະເມີດຄຸນສົມບັດ quantum ທີ່ອ່ອນໂຍນຂອງມັນແລະທໍາລາຍຜົນກະທົບແຊກແຊງ..
Quantum entanglement ແລະ polarization ຂອງແສງ
ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ຫນ້າປະຫລາດໃຈທີ່ສຸດຂອງການທົດລອງສອງຄັ້ງແມ່ນມາຈາກການນໍາໃຊ້ວິທີການພິເສດໃນການຕິດຕາມ photon, ເຊິ່ງບໍ່ໄດ້ລົບກວນການເຄື່ອນໄຫວຂອງມັນໃນທາງໃດກໍ່ຕາມ. ວິທີການນີ້ໃຊ້ຫນຶ່ງໃນປະກົດການ quantum strangest, ອັນທີ່ເອີ້ນວ່າ ການຕິດພັນ quantum. ປະກົດການນີ້ໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນກັບຄືນໄປບ່ອນໃນ 30s ໂດຍຫນຶ່ງໃນຜູ້ສ້າງຕົ້ນຕໍຂອງກົນໄກການ quantum, ທ່ານ Erwin Schrödinger.
ບໍ່ຄ່ອຍເຊື່ອງ່າຍໆ Einstein (ເບິ່ງ 🙂) ເອີ້ນວ່າພວກເຂົາເປັນຜີປີສາດໃນໄລຍະໄກ, ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ພຽງແຕ່ເຄິ່ງຫນຶ່ງສະຕະວັດຕໍ່ມາຄວາມສໍາຄັນຂອງຜົນກະທົບນີ້ໄດ້ຖືກຮັບຮູ້, ແລະໃນມື້ນີ້ມັນໄດ້ກາຍເປັນຄວາມສົນໃຈໂດຍສະເພາະຂອງນັກຟິສິກ.
ຜົນກະທົບນີ້ກ່ຽວກັບຫຍັງ? ຖ້າສອງອະນຸພາກທີ່ຢູ່ໃກ້ກັນໃນເວລາຫນຶ່ງມີປະຕິສໍາພັນກັບກັນແລະກັນຢ່າງແຂງແຮງທີ່ພວກມັນສ້າງເປັນປະເພດຂອງ "ຄວາມສໍາພັນຄູ່ແຝດ", ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຄວາມສໍາພັນຈະຍັງຄົງຢູ່ເຖິງແມ່ນວ່າອະນຸພາກຢູ່ຫ່າງກັນຫຼາຍຮ້ອຍກິໂລແມັດ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ອະນຸພາກປະຕິບັດຕົວເປັນລະບົບດຽວ. ນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າເມື່ອພວກເຮົາປະຕິບັດການປະຕິບັດຕໍ່ອະນຸພາກຫນຶ່ງ, ມັນຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ອະນຸພາກອື່ນທັນທີ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ດ້ວຍວິທີນີ້, ພວກເຮົາບໍ່ສາມາດສົ່ງຂໍ້ມູນໃນໄລຍະໄກໄດ້ໂດຍບໍ່ໄດ້ກໍານົດເວລາ.
ໂຟຕອນແມ່ນອະນຸພາກທີ່ບໍ່ມີມະຫາຊົນ - ເປັນສ່ວນປະຖົມຂອງແສງສະຫວ່າງ, ເຊິ່ງເປັນຄື້ນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ. ໂດຍໄດ້ຜ່ານແຜ່ນຂອງໄປເຊຍກັນທີ່ສອດຄ້ອງກັນ (ເອີ້ນວ່າ polarizer), ແສງສະຫວ່າງກາຍເປັນເສັ້ນ polarized, i.e. vector ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າຂອງຄື້ນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ oscillates ໃນຍົນສະເພາະໃດຫນຶ່ງ. ໃນທາງກັບກັນ, ໂດຍການຖ່າຍທອດແສງຂົ້ວເປັນເສັ້ນຜ່ານແຜ່ນທີ່ມີຄວາມຫນາທີ່ແນ່ນອນຈາກໄປເຊຍກັນສະເພາະອື່ນ (ອັນທີ່ເອີ້ນວ່າແຜ່ນສີ່ຫລ່ຽມຄື້ນ), ມັນສາມາດປ່ຽນເປັນແສງຂົ້ວເປັນວົງ, ເຊິ່ງ vector ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າເຄື່ອນຍ້າຍໃນ helical (. clockwise ຫຼື counterclockwise) ການເຄື່ອນໄຫວຕາມທິດທາງຂອງການຂະຫຍາຍຄື້ນ. ຕາມນັ້ນແລ້ວ, ພວກເຮົາສາມາດເວົ້າກ່ຽວກັບ photons ຂົ້ວເປັນເສັ້ນຫຼືເປັນວົງ.
ການທົດລອງກັບ photons entangled
4 ກ. ໄປເຊຍກັນ BBO ທີ່ບໍ່ມີເສັ້ນຕົວປ່ຽນໂຟຕອນທີ່ປ່ອຍອອກມາໂດຍເລເຊີ argon ເຂົ້າໄປໃນສອງໂຟຕອນທີ່ຕິດກັນດ້ວຍພະລັງງານເຄິ່ງຫນຶ່ງແລະເປັນຂົ້ວຕໍ່ກັນ. ໂຟຕອນເຫຼົ່ານີ້ກະແຈກກະຈາຍໄປໃນທິດທາງທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະຖືກບັນທຶກໂດຍເຄື່ອງກວດຈັບ D1 ແລະ D2, ເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍເຄື່ອງນັບບັງເອີນ LC. ໄດອາຟຣາມທີ່ມີສອງຮູຖືກວາງຢູ່ເທິງເສັ້ນທາງຫນຶ່ງຂອງໂຟຕອນ. ເມື່ອເຄື່ອງກວດຈັບທັງສອງກວດພົບການມາຮອດເກືອບພ້ອມໆກັນຂອງໂຟຕອນທັງສອງ, ສັນຍານຖືກເກັບໄວ້ໃນຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຂອງອຸປະກອນ, ແລະເຄື່ອງກວດຈັບ D2 ເຄື່ອນທີ່ຂະຫນານກັບຊ່ອງສຽບ. ຈໍານວນຂອງໂຟຕອນເປັນຫນ້າທີ່ຂອງຕໍາແຫນ່ງຂອງເຄື່ອງກວດຈັບ D2 ທີ່ບັນທຶກໄວ້ໃນລັກສະນະນີ້ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນກ່ອງ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງ maxima ແລະ minima ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການແຊກແຊງ.
ໃນປີ 2001, ກຸ່ມນັກຟິສິກ Brazilian ໃນ Belo Horizonte ໄດ້ນໍາພາ Stephen Walbourne ການທົດລອງຜິດປົກກະຕິ. ຜູ້ຂຽນຂອງມັນໄດ້ນໍາໃຊ້ຄຸນສົມບັດຂອງໄປເຊຍກັນພິເສດ (BBO ຫຍໍ້), ເຊິ່ງປ່ຽນບາງສ່ວນຂອງໂຟຕອນທີ່ປ່ອຍອອກມາໂດຍເລເຊີ argon ເປັນສອງໂຟຕອນທີ່ມີພະລັງງານເຄິ່ງຫນຶ່ງ. ໂຟຕອນທັງສອງນີ້ຖືກຕິດຢູ່ກັບກັນ; ເມື່ອຫນຶ່ງຂອງພວກເຂົາມີ, ສໍາລັບການຍົກຕົວຢ່າງ, polarization ຕາມລວງນອນ, ອື່ນມີ polarization ຕັ້ງ. photons ເຫຼົ່ານີ້ເຄື່ອນຍ້າຍໄປໃນສອງທິດທາງທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະມີບົດບາດທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນການທົດລອງທີ່ຖືກອະທິບາຍ.
ຫນຶ່ງໃນໂຟຕອນທີ່ພວກເຮົາຈະໂທຫາ ຄວບຄຸມ, ໄປໂດຍກົງກັບເຄື່ອງກວດຈັບ photon D1 (4a). ເຄື່ອງກວດຈັບໄດ້ລົງທະບຽນການມາຮອດຂອງມັນໂດຍການສົ່ງສັນຍານໄຟຟ້າໄປຫາອຸປະກອນທີ່ເອີ້ນວ່າເຄື່ອງຕ້ານການບັງເອີນ. LK ການທົດລອງການແຊກແຊງຈະຖືກປະຕິບັດໃນ photon ທີສອງ; ພວກເຮົາຈະໂທຫາລາວ ສັນຍານ photon. ໃນເສັ້ນທາງຂອງມັນມີຊ່ອງສຽບສອງເທົ່າຕາມດ້ວຍເຄື່ອງກວດຈັບ photon ທີສອງ D2, ເລັກນ້ອຍຈາກແຫຼ່ງ photon ກວ່າເຄື່ອງກວດຈັບ D1. ເຄື່ອງກວດຈັບນີ້ສາມາດເຕັ້ນໄປຫາຕໍາແຫນ່ງຂອງມັນທຽບກັບຊ່ອງສຽບຄູ່ໃນແຕ່ລະຄັ້ງທີ່ມັນໄດ້ຮັບສັນຍານທີ່ສອດຄ້ອງກັນຈາກເຄື່ອງນັບບັງເອີນ. ເມື່ອເຄື່ອງກວດຈັບ D1 ກວດພົບ photon, ມັນຈະສົ່ງສັນຍານໄປຫາເຄື່ອງຕ້ານການບັງເອີນ. ຖ້າເວລາຕໍ່ມາ, ເຄື່ອງກວດຈັບ D2 ຍັງກວດພົບ photon ແລະສົ່ງສັນຍານໄປຫາເຄື່ອງວັດແທກ, ມັນຈະຮັບຮູ້ວ່າມັນມາຈາກ photons ທີ່ຕິດຢູ່, ແລະຄວາມຈິງນີ້ຈະຖືກເກັບໄວ້ໃນຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຂອງອຸປະກອນ. ຂັ້ນຕອນນີ້ລົບລ້າງການລົງທະບຽນ photons ແບບສຸ່ມເຂົ້າໄປໃນເຄື່ອງກວດ.
ໂຟຕອນທີ່ຕິດຢູ່ນັ້ນຄົງຢູ່ເປັນເວລາ 400 ວິນາທີ. ຫຼັງຈາກເວລານີ້, ເຄື່ອງກວດຈັບ D2 ຖືກປ່ຽນໂດຍ 1 ມມທຽບກັບຕໍາແຫນ່ງຂອງແຜ່ນຕັດ, ແລະການນັບ photons entangled ໃຊ້ເວລາອີກ 400 ວິນາທີ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ເຄື່ອງກວດຈັບໄດ້ຖືກຍ້າຍອີກເທື່ອຫນຶ່ງໂດຍ 1 ມມແລະຂັ້ນຕອນແມ່ນຊ້ໍາຫຼາຍຄັ້ງ. ມັນ turns ໃຫ້ ເຫັນ ວ່າ ການ ແຜ່ ກະ ຈາຍ ຂອງ ຈໍາ ນວນ ຂອງ photon ບັນ ທຶກ ໃນ ວິ ທີ ການ ນີ້ ຂຶ້ນ ກັບ ຕໍາ ແຫນ່ງ ຂອງ ເຄື່ອງ ກວດ D2 ມີ ລັກ ສະ ນະ maxima ແລະ minima ທີ່ ສອດ ຄ່ອງ ກັບ ແສງ ສະ ຫວ່າງ ແລະ ຄວາມ ມືດ ແລະ ຂອບ ການ ແຊກ ແຊງ ໃນ ການ ທົດ ລອງ ຂອງ Young (4a).
ພວກເຮົາຈະຊອກຫາອີກເທື່ອຫນຶ່ງວ່າ photons ດຽວທີ່ຜ່ານຊ່ອງຫວ່າງສອງເທົ່າແຊກແຊງເຊິ່ງກັນແລະກັນ.
ແນວໃດ?
ຂັ້ນຕອນຕໍ່ໄປໃນການທົດລອງແມ່ນການກໍານົດຮູທີ່ photon ສະເພາະໃດຫນຶ່ງຈະຜ່ານໂດຍບໍ່ມີການລົບກວນການເຄື່ອນໄຫວຂອງມັນ. ຄຸນສົມບັດທີ່ໃຊ້ຢູ່ທີ່ນີ້ ແຜ່ນຄື້ນໄຕມາດ. A quarter-wave plate ໄດ້ຖືກວາງຢູ່ທາງຫນ້າຂອງແຕ່ລະ slit, ຫນຶ່ງໃນນັ້ນໄດ້ປ່ຽນ polarization ເສັ້ນຂອງ photon ເຫດການເປັນ polarization ວົງຕາມເຂັມໂມງ, ແລະອື່ນໆເປັນ polarization ວົງຊ້າຍມື (4b). ມັນໄດ້ຖືກກວດສອບວ່າປະເພດຂອງ photon polarization ບໍ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຈໍານວນ photon ທີ່ນັບ. ໃນປັດຈຸບັນ, ໂດຍການກໍານົດການຫມຸນຂອງ polarization ຂອງ photon ຫຼັງຈາກມັນຜ່ານ slits, ພວກເຮົາສາມາດຊີ້ບອກວ່າ photon ຂອງເຂົາເຈົ້າຜ່ານ. ການຮູ້ວ່າ "ໄປໃນທິດທາງໃດ" ກໍາຈັດການແຊກແຊງ.
4 ຂ. ໂດຍການວາງແຜ່ນສີ່ຫລ່ຽມຄື້ນ (ຮູບສີ່ຫລ່ຽມທີ່ມີຮົ່ມ) ຢູ່ທາງຫນ້າຂອງແຜ່ນ, ຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບ "ເສັ້ນທາງໃດ" ສາມາດໄດ້ຮັບແລະຮູບພາບການແຊກແຊງຈະຫາຍໄປ.
4 ຄ. ການວາງ polarizer P ທີ່ມີທິດທາງທີ່ເຫມາະສົມຢູ່ທາງຫນ້າຂອງເຄື່ອງກວດຈັບ D1 ຈະລົບຂໍ້ມູນ "ເສັ້ນທາງໃດ" ແລະຟື້ນຟູການແຊກແຊງ.
ຕົວຈິງແລ້ວ, ເມື່ອແຜ່ນສີ່ຫລ່ຽມຂອງຄື້ນຖືກວາງໄວ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງຢູ່ທາງຫນ້າຂອງແຜ່ນ, ການແຈກຢາຍການນັບທີ່ສັງເກດເຫັນກ່ອນຫນ້ານີ້ຈະຫາຍໄປ. ສິ່ງທີ່ແປກປະຫລາດແມ່ນວ່າສິ່ງນີ້ເກີດຂື້ນໂດຍບໍ່ມີການເຂົ້າຮ່ວມຂອງຜູ້ສັງເກດການທີ່ມີສະຕິທີ່ສາມາດເຮັດໃຫ້ການວັດແທກທີ່ເຫມາະສົມ! ພຽງແຕ່ວາງແຜ່ນສີ່ຫລ່ຽມຄື້ນຟອງສ້າງຜົນກະທົບສະກັດກັ້ນການແຊກແຊງ.. ດັ່ງນັ້ນໂຟຕອນຮູ້ໄດ້ແນວໃດວ່າຫຼັງຈາກໃສ່ແຜ່ນ, ພວກເຮົາສາມາດກໍານົດຊ່ອງຫວ່າງທີ່ມັນຜ່ານ?
ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ນີ້ບໍ່ແມ່ນຈຸດຈົບຂອງຄວາມແປກປະຫລາດ. ດຽວນີ້ພວກເຮົາສາມາດສ້າງການລົບກວນ photon ສັນຍານຄືນ ໃໝ່ ໂດຍບໍ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ມັນໂດຍກົງ. ເພື່ອເຮັດສິ່ງນີ້, ວາງ polarizer ຢູ່ໃນເສັ້ນທາງຂອງ photon ຄວບຄຸມເຖິງເຄື່ອງກວດຈັບ D1 ເພື່ອໃຫ້ມັນສົ່ງແສງສະຫວ່າງດ້ວຍ polarization ທີ່ເປັນການປະສົມປະສານຂອງ polarizations ຂອງທັງສອງ photons entangled (4c). ນີ້ທັນທີປ່ຽນຂົ້ວຂອງສັນຍານ photon ຕາມຄວາມເຫມາະສົມ. ໃນປັດຈຸບັນມັນເປັນໄປບໍ່ໄດ້ທີ່ຈະກໍານົດຢ່າງແນ່ນອນວ່າການ polarization ຂອງເຫດການ photon ສຸດ slits ແມ່ນຫຍັງ, ແລະໂດຍຜ່ານທີ່ຕັດ photon ໄດ້ຜ່ານ. ໃນກໍລະນີນີ້, ການແຊກແຊງໄດ້ຖືກຟື້ນຟູ!
ລຶບຂໍ້ມູນການເລືອກທີ່ຊັກຊ້າ
ການທົດລອງທີ່ໄດ້ອະທິບາຍຂ້າງເທິງນີ້ໄດ້ຖືກປະຕິບັດໃນລັກສະນະທີ່ photon ຄວບຄຸມໄດ້ຖືກກວດພົບໂດຍເຄື່ອງກວດຈັບ D1 ກ່ອນທີ່ສັນຍານ photon ມາຮອດເຄື່ອງກວດຈັບ D2. ການລຶບຂໍ້ມູນ "ທາງໃດ" ໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍການປ່ຽນແປງ polarization ຂອງ photon ຂັບລົດກ່ອນທີ່ photon ສັນຍານຈະມາຮອດເຄື່ອງກວດຈັບ D2. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຄົນເຮົາສາມາດຈິນຕະນາການວ່າ photon ຄວບຄຸມໄດ້ບອກ "ຄູ່ແຝດ" ຂອງມັນແລ້ວວ່າຈະເຮັດແນວໃດຕໍ່ໄປ: ແຊກແຊງຫຼືບໍ່.
ໃນປັດຈຸບັນພວກເຮົາດັດແປງການທົດລອງໃນລັກສະນະທີ່ photon ຄວບຄຸມ hits ເຄື່ອງກວດ D1 ຫຼັງຈາກລົງທະບຽນ photon ສັນຍານທີ່ເຄື່ອງກວດຈັບ D2. ເພື່ອເຮັດສິ່ງນີ້, ຍ້າຍເຄື່ອງກວດຈັບ D1 ອອກຈາກແຫຼ່ງ photon. ຮູບແບບການແຊກແຊງເບິ່ງຄືກັນ. ຕອນນີ້ໃຫ້ວາງແຜ່ນສີ່ຫລ່ຽມຄື້ນຢູ່ທາງຫນ້າຂອງແຜ່ນຕັດເພື່ອກໍານົດເສັ້ນທາງທີ່ photon ໄດ້ປະຕິບັດ. ຮູບແບບການແຊກແຊງຫາຍໄປ. ຕໍ່ໄປ, ໃຫ້ລຶບຂໍ້ມູນ "ທາງໃດ" ໂດຍການວາງ polarizer ທີ່ມີທິດທາງທີ່ເຫມາະສົມຢູ່ທາງຫນ້າຂອງເຄື່ອງກວດຈັບ D1. ຮູບແບບການແຊກແຊງປະກົດຂຶ້ນອີກ! ແຕ່ການລົບໄດ້ຖືກເຮັດຫຼັງຈາກ photon ສັນຍານຖືກກວດພົບໂດຍເຄື່ອງກວດຈັບ D2. ນີ້ເປັນໄປໄດ້ແນວໃດ? ໂຟຕອນຈະຕ້ອງຮູ້ເຖິງການປ່ຽນແປງຂອງຂົ້ວໂລກກ່ອນທີ່ຈະມີຂໍ້ມູນໃດໆກ່ຽວກັບມັນສາມາດບັນລຸໄດ້.
5. ການທົດລອງທີ່ມີເລເຊີ.
ລໍາດັບທໍາມະຊາດຂອງເຫດການຢູ່ທີ່ນີ້ແມ່ນປີ້ນກັບກັນ; ຜົນກະທົບກ່ອນສາເຫດ! ຜົນໄດ້ຮັບນີ້ທໍາລາຍຫຼັກການຂອງສາເຫດໃນຄວາມເປັນຈິງທີ່ຢູ່ອ້ອມຂ້າງພວກເຮົາ. ຫຼືບາງທີເວລາບໍ່ສໍາຄັນໃນເວລາທີ່ມັນມາກັບອະນຸພາກ entangled? Quantum entanglement ລະເມີດຫຼັກການຂອງທ້ອງຖິ່ນ, ເຊິ່ງໃຊ້ໃນຟີຊິກຄລາສສິກ, ອີງຕາມການທີ່ວັດຖຸສາມາດໄດ້ຮັບອິດທິພົນຈາກສະພາບແວດລ້ອມທັນທີທັນໃດຂອງມັນ.
ນັບຕັ້ງແຕ່ການທົດລອງ Brazilian, ການທົດລອງທີ່ຄ້າຍຄືກັນຈໍານວນຫຼາຍໄດ້ຖືກປະຕິບັດ, ເຊິ່ງຢືນຢັນຢ່າງເຕັມສ່ວນຜົນໄດ້ຮັບທີ່ນໍາສະເຫນີຢູ່ທີ່ນີ້. ໃນຕອນທ້າຍ, ຜູ້ອ່ານຢາກຈະອະທິບາຍຢ່າງຈະແຈ້ງກ່ຽວກັບຄວາມລຶກລັບຂອງປະກົດການທີ່ບໍ່ຄາດຄິດເຫຼົ່ານີ້. ແຕ່ຫນ້າເສຍດາຍ, ນີ້ບໍ່ສາມາດເຮັດໄດ້. ເຫດຜົນຂອງກົນຈັກ quantum ແມ່ນແຕກຕ່າງຈາກເຫດຜົນຂອງໂລກທີ່ພວກເຮົາເຫັນທຸກໆມື້. ພວກເຮົາຕ້ອງຍອມຮັບຢ່າງຖ່ອມຕົນແລະປິຕິຍິນດີໃນຄວາມຈິງທີ່ວ່າກົດຫມາຍຂອງກົນໄກການ quantum ອະທິບາຍປະກົດການທີ່ເກີດຂື້ນໃນ microcosm ໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ, ເຊິ່ງຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງເປັນປະໂຫຍດໃນອຸປະກອນເຕັກນິກທີ່ກ້າວຫນ້າທາງດ້ານຫຼາຍກວ່າເກົ່າ.
