تراكب كمي: الفرق بين النسختين

تم إضافة 36 بايت ، ‏ قبل 11 شهرًا
ط
بوت:إصلاح تحويلات القوالب
ط (بوت:صيانة، إضافة تاريخ)
ط (بوت:إصلاح تحويلات القوالب)
وتصف الأعداد العقدية القدر الذي يذهب في كل ترتيب.
 
يصف [[بول ديراك]] المبدأ كالآتي:<blockquote>«يُطبَق المبدأ العام للتراكب الكمي على حالات أي نظام ديناميكي، وهذه الحالات ممكنة نظريًا دون أن يحدث تداخل مشترك أو تعارض. يتطلب المبدأ أن نفترض وجود علاقات غريبة بين الحالات، مثلًا عندما يكون النظام في حالة واحدة قطعًا، نستطيع أن نعتبره موجودًا جزئيًا في الحالات الأخرى. يجب اعتبار النتيجة الأصلية كنتيجة نوع ما من تراكب حالتين مختلفتين أو أكثر، بطريقة لا يمكن تخيلها بالأفكار الكلاسيكية. يمكن اعتبار أي حالة على أنها نتيجة تراكب حالتين أخرتين أو أكثر بطرق لا حصر لها بالفعل. وعلى العكس، يمكن تراكب أي حالتين أو أكثر فيعطوا حالة جديدة..»</blockquote><blockquote>«تتضح الطبيعة غير الكلاسيكية لعملية التراكب الكمي إذا تخيلنا تراكب حالتين (أ) و (ب)، ثم نقوم ببعض الملاحظات فإذا كان النظام في الحالة (أ) فإن النتيجة يجب أن تكون (ج) مثلا في الملاحظات وإذا كان في الحالة (ب) يجب أن تكون النتيجة (د). فكيف ستكون الملاحظة إذا كان النظام في حالة تراكب؟ الإجابة هي أن النتيجة ستكون أحيانًا (ج) وأحيانًا (د) وفقًا لقانون الاحتمالات، وهذا يعتمد على الثقل النسبي لكل من الحالتين (أ) و (ب) في عملية التراكب الكمي. لن تختلف النتيجة أبدًا عن (ج)، د أي أنها إما (ج) وإما (د). تظهر الحالة المتوسطة التي تنشأ من التراكب الكمي في كون احتمالية ملاحظة نتيجة معينة متوسطة بين احتمالات الحالات الأصلية الموافقة لها، وليس أن النتيجة نفسها متوسطة بين النتائج الموافقة لكل حالة.»<ref name="Dirac1947">{{مرجعاستشهاد كتاببكتاب|مؤلف=P.A.M. Dirac|عنوان=The Principles of Quantum Mechanics (2nd edition)|سنة=1947|ناشر=Clarendon Press|صفحة=12}}</ref>   </blockquote>تطرق [[أنطون تسايلينغر]] إلى موضوع إنشاء وهدم التراكب الكمي مشيرًا إلى المثال النموذجي [[تجربة شقي يونغ|لتجربة الشق المزدوج]]:<blockquote>«يصح تراكب النطاقات فقط إذا كان من المستحيل أن نعرف أي طريق سلك الجسيم من الأساس. من المهم أن ندرك أن هذا لا يعني أن المراقب يلاحظ فعليًا ما يحدث. فإذا كان من الممكن الدخول إلى مسار المعلومات من التجربة أو حتى لو كانت مشتتة في البيئة بصورة تجعل استعادتها بالإمكانيات التقنية مستحيلًا لكنها مازالت موجودة من ناحية المبدأ، فهذا يكفي لتدمير نمط التداخل. المعيار الأساسي لظهور التداخل الكمي هو غياب هذه المعلومات»</blockquote>
 
== النظرية ==
 
== تجارب وتطبيقات ==
أجريت عدة تجارب ناجحة تتضمن حالة التراكب الكمي على أشياء كبيرة الحجم نسبيًا (بمقاييس فيزياء الكم).<ref>{{مرجعاستشهاد ويب|مسار=http://physics.stackexchange.com/questions/3309/what-is-the-worlds-biggest-schrodinger-cat|عنوان=What is the world's biggest Schrodinger cat?| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20190606122620/https://physics.stackexchange.com/questions/3309/what-is-the-worlds-biggest-schrodinger-cat | تاريخ أرشيف = 6 يونيو 2019 }}</ref>
* تحققت "حالة القطة" مع [[فوتون|الفوتونات]].<ref>{{مرجعاستشهاد ويب|مسار=http://www.science20.com/news_articles/schr%C3%B6dingers_cat_now_made_light|عنوان=Schrödinger's Cat Now Made Of Light|تاريخ=27 أغسطس 2014| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20190524233549/https://www.science20.com/news_articles/schrödingers_cat_now_made_light | تاريخ أرشيف = 24 مايو 2019 }}</ref>
* التقط [[أيون]] [[بيريليوم|البيريليوم]] في حالة تراكب كمي.<ref>C. Monroe, et. al. [http://www.quantumsciencephilippines.com/seminar/seminar-topics/SchrodingerCatAtom.pdf ''A "Schrodinger Cat" Superposition State of an Atom''] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20190606122618/https://quantumsciencephilippines.com/seminar/seminar-topics/SchrodingerCatAtom.pdf |date=6 يونيو 2019}}</ref>
* أجريت [[تجربة شقي يونغ|تجربة الشق المزدوج]] على جزيئات كبيرة في حجم [[بوكمينستر فوليرين|كرات بوكي]].<ref>{{مرجعاستشهاد ويب|مسار=http://www.quantum.at/research/molecule-interferometry-foundations/wave-particle-duality-of-c60.html|عنوان=Wave-particle duality of C60|تاريخ=31 مارس 2012|url-status=bot: unknown|مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20120331115055/http://www.quantum.at/research/molecule-interferometry-foundations/wave-particle-duality-of-c60.html|تاريخ أرشيف=31 مارس 2012}}</ref><ref>{{مرجعاستشهاد ويب|مسار=http://www.univie.ac.at/qfp/research/matterwave/stehwelle/standinglightwave.html|عنوان=standinglightwave|الأول=Olaf|الأخير=Nairz| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20191008100410/https://www.univie.ac.at/qfp/research/matterwave/stehwelle/standinglightwave.html | تاريخ أرشيف = 8 أكتوبر 2019 }}</ref>
* في عام 2013، تمت تجربة حدث فيها تراكب لجزيئات تحتوي على 15000 لكل من البروتونات والنيوترونات والإلكترونات. كانت الجزيئات مكونة من مركبات مختارة لثباتها الحراري، وكانت تتبخر على هيئة شعاع عند درجة حرارة 600 كلفن. تكون الشعاع من مواد كيميائية شديدة النقاء لكنه كان ما يزال يحتوي على خليط من أنواع الجزيئات المختلفة. تداخل كل نوع من الجزيئات مع نفسه فقط، كما أكد قياس الطيف الكتلي.<ref>Eibenberger, S., Gerlich, S., Arndt, M., Mayor, M., Tüxen, J. (2013). "Matter-wave interference with particles selected from a molecular library with masses exceeding 10 000 amu", ''Physical Chemistry Chemical Physics'', '''15''': 14696-14700. [https://arxiv.org/abs/1310.8343] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20190724165702/https://arxiv.org/abs/1310.8343 |date=24 يوليو 2019}}</ref>
* رُبط بين تجربة تحتوي على جهاز تداخل كمي فائق التوصيل وبين أساس تجربة حالة القطة الفكرية.<ref>Leggett, A. J. (1986). "The superposition principle in macroscopic systems", pp. 28–40 in ''Quantum Concepts of Space and Time'', edited by R. Penrose and C.J. Isham, {{ISBNردمك|0-19-851972-9}}.</ref>
 
باستخدام درجات حرارة شديدة الانخفاض، أُجريت ترتيبات جيدة جدًا على التجربة بعزل قريب للحماية وللحفاظ على تماسك الحالات المتوسطة. لمدة من الزمن بين إعداد ورصد تيارات الجهاز. يتكون مثل هذا التيار من مجموعة متماسكة من ما يقرب من ملايين الإلكترونات. يمكن اعتبار هذه المجموعة تعرض حالات مجمعة لكيان كمي كبير. بالنسبية لمبدأ التراكب، يمكن اعتبار الفترة بعد مرحلة الإعداد وقبل الرصد حالة متوسطة. ليست حالة جسيم مفرد كما يكون الأمر دائمًا في مناقشات التداخل مثلما صرح ديراك في رأيه المذكور بالأعلى.<ref name="Dirac 9">[[بول ديراك|Dirac, P. A. M.]] (1930/1958), p. 9.</ref> بالرغم من أن الحالات المتوسطة يمكن اعتبارها فضفاضة، فهي لم تخرج كناتج من المحلل الكمي الثانوي الذي استمد معلوماته من حالة نقية من المحلل الكمي الأولي، ولذلك لا يعتبر هذا مثالًا على التراكب كما يعرفونه بصرامة ومنظور ضيق.