توصل الباحثون إلى اتصالاتٍ مباشرةٍ كميةٍ بإستخدام ظاهرةِ الواقعِ المعاكس

في المجال الكمي غير الحسي، تُعرف ظاهرة الواقع المعاكس (Counterfactual) بأنها نقل حالة كمية من موقعٍ إلى آخر دون أي جسيم كمي أو جسيم كلاسيكي ينتقل بينهما، وتتطلب هذهِ الظاهرة قناةً كمية بين المواقع، مما يعني أن هناك احتمالاً ضئيلاً بأن يعبر جسيم كمي القناة. في تلك الحالة، يتم إهمال مسرى النظام والبدء من جديد. و تعمل هذهِ الظاهرة بسبب الطبيعة الثنائية لجسيم الموجة و التي هي أساسية لفيزياء الجسيم : ويمكن وصف الجسيمات عن طريق الطبيعة الموجية وحدها.
وهذا هو المفهوم جيداً كمخطط عملي من قبل الفيزيائيين ، فالجوانب النظرية من اتصالات الواقع المعاكس تم ظهورها في المجلات، ولكن حتى وقتٍ قريب لم تكن هناك أي مظاهر عملية لهذه الظاهرة. أما الآن، جمعية تعاونية من العلماء الصينيين قد صممت واختبرت تجريبياً نظام اتصالات الواقع المعاكس والذي نقل بنجاح صورة نقطية أحادية اللون من مكان إلى آخر بإستخدام نسخةٍ متداخلة من تأثير زينو الكم (quantum Zeno effect). وقد أبلغوا عن نتائجهم في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.
ويحدث تأثير الزينو الكمي عندما يتعرض نظام كمي غير مستقر لسلسلة من القياسات الضعيفة. لا يمكن أبداً أن تتحلل الجسيمات غير المستقرة أثناء قياسها، وهناك احتمال كبير أن يتوقف النظام فعلياً. هذا هو أحد الآثار المترتبة على مبدأ “معرف جيداً ولكن غير حسي بصورة كبيرة”، إن النظر إلى شيء ما يغيره في عالم الكم.
وبإستخدام هذا التأثير، حقق واضعو الدراسة الجديدة اتصالاً مباشراً بين المواقع دون انتقال جسيمات الناقل. في الإعدادات التي صمموها، تم وضع إثنين من أجهزة الكشف عن الفوتون المفرد في منافذ الإخراج للمصفوفة الأخيرة من فاصلات الإشعاع. وفقاً لتأثير زينو الكم، فمن الممكن التنبؤ أي من كاشفَي الفوتون المفرد سوف “يضغط” عندما يُسمح للفوتونات بالمرور. وتعمل مقاييس التداخل المتداخلة للنظام على قياس حالة النظام، مما يحول دون تغيره.
أليس قامت بنقل فوتونٍ واحدٍ إلى مقياس التداخل المتداخل؛ و قد تم إكتشافه عن طريق ثلاثة من أجهزة الكشف عن الفوتون المفرد، D0، D1 و Df.
إذا “ضغط D0 ” أو D1فتتوقع أليس نتيجة منطقية تساوي واحد أو صفر. أذا “ضغط” Df فتُعتبر النتيجة غير حاسمة، ويتم التخلص منها في المرحلة التي بعد العملية. بعد عملية إرسال كل الـ (bits)، تمكن الباحثون من إعادة تجميع الصورة – صورة نقطية أحادية اللون لعقدة صينية-. تم تعريف وحدات البكسل السوداء بأنها مساوية للقيمة المنطقية 0، بينما تم تعريف وحدات البكسل البيضاء على أنها مساوية للقيمة 1.
وجاءت الفكرة من التكنولوجيا ثلاثية الأبعاد (holography technology). كتب المؤلفون: “في الأربعينيات من القرن العشرين، تم تطوير تقنية تصوير جديدة – ثلاثية الأبعاد – لا لتسجيل كثافة الضوء فقط ولكن أيضاً زاوية طور الضوء، وقد يطرح المرء السؤال التالي: هل يمكن استخدام زاوية طور الضوء نفسها للتصوير؟ الجواب نعم “. في التجربة، أصبحت زاوية طور الضوء نفسها هي الناقل للمعلومات، و شدة الضوء لم تكن لها علاقة بالتجربة.
ويلاحظ المؤلفون أنه إلى جانب التطبيقات في الإتصالات الكمية، يمكن استخدام هذه التقنية لبعض الأنشطة مثل تصوير القطع الأثرية القديمة التي من شأنها أن تتضرر من الضوء الساطع مباشرةً.

 

 

 

 

ترجمة : Farah mohammed salh

تدقيق الترجمة : Tabarek A. Abdulabbas

تدقيق لغوي : Alfadhel Ahmad

التصميم : Hussein Talib

المصدر : هنا