الفيزيائيون يجرون أكبر اختبار حتى الآن لمفارقة آينشتاين-بودولسكي-روزن!

أجرى الفيزيائيون اختباراً غير مسبوق على مفارقة أينشتاين-بودولسكي-روزن Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) paradox الموجود في فيزياء الكم، وذلك بإستخدام مكثفات بوز-أينشتاين متشابكة، حيث يتألف كل منها من 700 ذرة، وأثبت الفريق الذي يقوده باولو كولتشاغي وييفان لي من جامعة بازل في سويسرا أن التناقض يستمر في الصمود حتى عند تكبير النظام.

تعد مفارقة أينشتاين-بودولسكي-روزن، الذي تم تعريفها في عام 1935 من قبل ألبرت أينشتاين، وبوريس بودولسكي، وناثان روزن، خلافاً مذهلاً في فيزياء الكم والتوافق مع الفيزياء الكلاسيكية، إذ ينطوي هذا التناقض على ما يسمى بـ الفعل الشبحي على مسافة spooky action at a distance حيث تبدو الجسيمات المتشابكة كأنها تؤثر بشكل فوري على بعضها البعض بغض النظر عن المسافة، مما يتعارض مع قيود سرعة الضوء والفيزياء الكلاسيكية.

وقد قام الفريق في جامعة بازل بفحص هذا التناقض باستخدام مكثفات بوز-أينشتاين، وهي حالة للمادة تتكون عندما يتم تبريد البوزونات إلى قرب الصفر المطلق، في هذه الحالة تنخفض طاقة البوزونات لأدنى حد دون أن تتوقف، مما يسهل دراسة خصائصها الكمومية، وأنشأ الباحثون مكثفات بوز-أينشتاين من خلال استخدام سحب من 700 ذرة من rubidium-87 وفصلوها مكانيًا بما يصل إلى 100 ميكرومتر.

قاموا بقياس خصائص كل تكثيف بشكل مستقل المعروفة باسم الدوران الكاذب، ووجدوا أنها مرتبطة بطريقة تتجاوز الصدفة، وبالتالي تظهر التناقض EPR على نطاق أكبر بكثير من الاختبارات السابقة.

في ورقتهم البحثية، علق الباحثون:"تمثل نتائجنا أول ملاحظة لتناقض EPR مع أنظمة جسيمات كثيرة ضخمة منفصلة مكانيًا" ولاحظوا أيضاً أن الصراع بين فيزياء الكم والكلاسيكية لا يختفي عندما يزداد حجم النظام إلى أكثر من ألف جسيم ضخم.

تمثل هذه الدراسة تطوراً هاماً للقياس الكمومي، مع القدرة على استخدام تقنيات التشابك الكمومي لتحسين دقة القياسات في الأنظمة الحساسة.

 تم نشر هذه النتائج في Physical Review X، ومن المتوقع أن تسهم في توجيه الأبحاث المستقبلية حول فيزياء الكم وقياساتها.