ترديد در «عدم قطعيت هايزنبرگ» با ايده ايراني

کد خبر: ۲۷۳۳۳۱

تاریخ: ۲۹ شهريور ۱۳۹۱ - ۰۹:۰۱

تيمي از محققان دانشگاه تورنتو شامل دو دانشمند ايراني به نمايش قابليتي براي سنجش مستقيم اختلال ايجاد شده توسط اصل عدم قطعيت هايزنبرگ پرداخته و در صحت هميشگي آن ابراز ترديد كرده‌اند.

به گزارش ايسنا، اصل عدم قطعيت هايزنبرگ كه توسط وارنر هايزنبرگ تدوين شده، يكي از پايه‌هاي مكانيك كوانتومي است كه شناخته‌شده‌ترين شكل آن، غيرممكن بودن سنجش چيزي بدون ايجاد اختلال در آن است. براي مثال هرگونه تلاش براي اندازه‌گيري موقعيت يك ذره بايد به طور تصادفي سرعت آن را تغيير دهد.

اين در حالي است كه «اردوان دارابي» و «ياسمن سوداگر» به همراه ديگر محققان اين دانشگاه براي بررسي اين اصل به اندازه‌گيري قطبش يك فوتون پرداختند. براي اين منظور آنها بايد ميزان اختلال ايجاد شده در اين فوتون توسط دستگاه را اندازه‌گيري مي‌كردند.

آنها براي غلبه بر اين مانع از شيوه‌اي موسوم به سنجش ضعيف استفاده كردند كه در آن عمل يك دستگاه اندازه‌گيري به حدي ضعيف بوده كه تاثير نامحسوسي بر جسم سنجيده شده نشان مي‌دهد. پيش از ارسال فوتون‌ها درون دستگاه سنجش، محققان آن را به شكل ضعيفي اندازه‌گيري كرده و سپس اين عمل را مجددا انجام داده و نتايج را با هم سنجيدند.

اين پژوهشگران دريافتند كه اختلال ايجاد شده توسط اين سنجش بسيار كمتر از آن چيزي است كه ارتباط دقت-اختلال هايزنبرگ نياز دارد.

اين نتايج براساس چالشهايي براي اصل هايزنبرگ توسط دانشمندان در سراسر جهان ايجاد شده‌اند. ماسانائو اوزاوا از دانشگاه ناگويا در سال 2003 اعلام كرد كه اصل عدم قطعيت هايزنبرگ در سنجشها اعمال نمي‌شود، اما تنها توانست يك شيوه غير مستقيم را براي اثبات اين پيش‌بيني ارائه كند.

تائيديه نظريه وي در سال 2011 توسط محققان دانشگاه وين انجام شد. در سال 2010 نيز محققان دانشگاه گريفيث نشان دادند كه سنجشهاي ضعيف مي‌توانند براي توصيف فرايند سنجش يك سيستم كوانتومي مورد استفاده قرار گيرند. با اين حال هنوز موانعي در اين راه وجود داشت چراكه ايده آنها به يك رايانه كوانتومي نياز دارد كه هنوز ساخته نشده است.

تصور غالب بر اين است که اصل عدم قطعیت هایزنبرگ هم در عدم قطعیت ذاتی که یک سیستم کوانتومی باید داشته باشد و هم در مورد اندازه گیری‌ها صادق است. نتايج اين محققان نشان داده كه اين نظريه درست نبوده و به نمايش درجه‌اي از دقت ‌پرداخته كه مي‌توان با شيوه‌هاي سنجش دقيق به آنها دست يافت.

نتايج اين پژوهش در مجله Physical Review of Letters منتشر شده است.