भौतिकी में क्वांटम प्रवेश

क्वांटम उलझाव केंद्रीय सिद्धांतों में से एक है क्वांटम भौतिकी, हालांकि यह भी बहुत गलत समझा जाता है। संक्षेप में, क्वांटम उलझाव का अर्थ है कि कई कणों को एक साथ इस तरह से जोड़ा जाता है जैसे कि एक कण की क्वांटम स्थिति का मापन दूसरे के संभावित क्वांटम राज्यों को निर्धारित करता है कणों। यह कनेक्शन अंतरिक्ष में कणों के स्थान पर निर्भर नहीं करता है। यहां तक ​​कि अगर आप अरबों मील तक उलझे हुए कणों को अलग करते हैं, तो एक कण को ​​बदलने से दूसरे में परिवर्तन होगा। भले ही क्वांटम उलझाव सूचना को तुरंत प्रसारित करता है, यह वास्तव में प्रकाश की शास्त्रीय गति का उल्लंघन नहीं करता है क्योंकि अंतरिक्ष के माध्यम से कोई "आंदोलन" नहीं है।

क्वांटम उलझाव का क्लासिक उदाहरण कहा जाता है ईपीआर विरोधाभास. इस मामले के सरलीकृत संस्करण में, क्वांटम स्पिन 0 के साथ एक कण पर विचार करें जो दो नए कणों, कण ए और पार्टिकल बी में रहता है। कण ए और पार्टिकल बी विपरीत दिशाओं में बंद हो जाते हैं। हालाँकि, मूल कण में 0 की मात्रा थी। प्रत्येक नए कण में 1/2 की मात्रा होती है, लेकिन क्योंकि उन्हें 0 तक जोड़ना होता है, एक +1/2 होता है और एक -1/2 होता है।

इस रिश्ते का मतलब है कि दो कण आपस में उलझ रहे हैं। जब आप पार्टिकल ए के स्पिन को मापते हैं, तो उस माप का उन संभावित परिणामों पर प्रभाव पड़ता है जो आप पार्टिकल बी के स्पिन को मापते समय प्राप्त कर सकते हैं। और यह सिर्फ एक दिलचस्प सैद्धांतिक भविष्यवाणी नहीं है, बल्कि परीक्षण के माध्यम से प्रयोगात्मक रूप से सत्यापित किया गया है बेल का प्रमेय.

याद रखने वाली एक महत्वपूर्ण बात यह है कि क्वांटम भौतिकी में, कण की क्वांटम स्थिति के बारे में मूल अनिश्चितता सिर्फ ज्ञान की कमी नहीं है। क्वांटम सिद्धांत की एक मौलिक संपत्ति यह है कि माप के कार्य से पहले, कण वास्तव में नहीं है एक निश्चित राज्य है, लेकिन सभी संभावित राज्यों के सुपरपोजिशन में है। यह क्लासिक क्वांटम भौतिकी द्वारा सोचा गया सबसे अच्छा प्रयोग है, श्रोडिंगर का बिल्ली, जहां एक क्वांटम यांत्रिकी दृष्टिकोण एक अप्राप्य बिल्ली का परिणाम है जो जीवित और मृत दोनों एक साथ है।

चीजों की व्याख्या करने का एक तरीका पूरे ब्रह्मांड को एक एकल तरंग के रूप में मानना ​​है। इस प्रतिनिधित्व में, इस "ब्रह्मांड की लहर" में एक शब्द शामिल होगा जो प्रत्येक कण की क्वांटम स्थिति को परिभाषित करता है। यह वह दृष्टिकोण है जो दावों के लिए दरवाजा खोलता है कि "सब कुछ जुड़ा हुआ है," जो अक्सर हेरफेर हो जाता है (या तो जानबूझकर या ईमानदार भ्रम के माध्यम से) जैसे चीजों के साथ समाप्त होने के लिए में भौतिकी त्रुटियां रहस्य.

हालांकि इस व्याख्या का अर्थ है कि ब्रह्मांड में प्रत्येक कण की क्वांटम स्थिति हर दूसरे कण की तरंग को प्रभावित करती है, यह एक तरह से केवल गणितीय है। वास्तव में ऐसा कोई प्रयोग नहीं है जो कभी भी हो सकता है - यहाँ तक कि सिद्धांत में भी - एक स्थान पर किसी अन्य स्थान पर प्रभाव दिखाते हुए।

यद्यपि क्वांटम उलझाव विचित्र विज्ञान कथाओं की तरह लगता है, अवधारणा के व्यावहारिक अनुप्रयोग पहले से ही हैं। इसका उपयोग गहन-अंतरिक्ष संचार और क्रिप्टोग्राफी के लिए किया जा रहा है। उदाहरण के लिए, नासा के लूनर एटमॉस्फियर डस्ट एंड एनवायरनमेंट एक्सप्लोरर (एलएडीईई) ने दिखाया कि कैसे क्वांटम है अंतरिक्ष यान और ग्राउंड-बेस्ड के बीच सूचना को अपलोड करने और डाउनलोड करने के लिए उलझाव का इस्तेमाल किया जा सकता है रिसीवर।

द्वारा संपादित ऐनी मैरी हेल्मेनस्टाइन, पीएचडी।