تخبال كوانتي

شوفة الفنان ديال واحد السيسطيم كايولّد جوج فوطونات مخبّلين

فالميكانيك الكاونتومية، التخبلال الكوانتي ؤلا التشباك الكوانتي (بالنݣليزية Quantum Entanglement) هو واحد الفينومين فين جوج فرتيتات تحت درية ؤلا ݣروپ ديال الفرتيت تحت دري كايكوّنو واحد السيسطيم مترابط واللي الحالات الكوانتومية ديالو كايكونو مرهونين ب بعضياتهم شحالمّا بغا يكون البعد اللي كايفرّق بيناتهم كبير. فاش الفرتيت كايكون ف هاد الحالة كايتسمّى مخبّل (بالنݣليزية: entangled) حيت الخصايل الفيزيكية المنضورة ديال هاد الفرتيت كايكونو مكوريليين (مرتابطين) مع بعضياتهم واخّا بعاد من بعضياتهم. الطييّوريم د بور Bohr Theorem كايبيّن باللي التخبال كايتسبّب ف فعايل ماشي محليين. فهاد الصدد، لا شدّينا جوج تويشيات تـ1 ؤ تـ2، ؤ خبّلناهم، ما غاديش يكونو مستاقلّين على بعضياتهم واخّا نعياو ما نبعّدو ما بيناتهم. ما حدّهم مخبّلين، خاصنا نفكّرو فيهم كا تويشية وحدة اللي ممكن نرمزو ليها ب {تـ1+تـ2}.

هاد الملاحضة جات ف قلب المداكرات الفلسفية على التفسير اللي كايتعطى للميكانيك الكوانتي. حيت فالحقيقة كاتضرب فالصميم ديال الركيزة د المحلية locality principal اللي كان كايدافع عليها ألبيرت أينشتاين. ولكن بلاما تغلّطها بمرة، حيت التباديل ديال المعلومات ب زربة كبر من الزربة ديال الضو باقا حاجة مستحيلة ؤ السببية باقا محتارمة.

التخبال الكوانتي عندو شلا تخديمات ممكنة ف ضومينات بحال لانفورماتيك الكوانتية، الكريپطوݣرافي الكوانتية، الطيليپورطاج الكوانتي، ؤ لورديناطور الكوانتي.

التاريخ

أول وحدين دواو على الطبيعة المفشكلة ديال الحالات الكوانتومية المخبّلة كانو هوما أينشتاين، پوضولسكي، ؤ روزن ف واحد المقالة خرجات ف 1935 اللي كانت باغا تبيّن باللي الميكانيك الكوانتومية مازالة ما كاملاش. هاد الخرجة د أينشتاين ضد الميكانيك الكوانتومية تسبّبات ليه ف واحد شد ليا نقطع ليك طويلة مع نيلز بور اللي ممكن نسمّيوها الملاغية د بور ؤ أينشتاين. فالمقالة اللي نشر أينشتاين كان وصف واحد التجريبة عقلية اللي سمّاها هو "فعلة د جن على لبعد" حيت كان ما كايحملش الكوانتوم ولكن أكاديميا دابا كاتتسمّى الپاراضوكس د EPR (أينشتاين، پوضولسكي، روزن). هاد الپاراضوكس غادي يتڤيريفيا ؤ ياكونفيرما من بعد منعند العولاما د الفيزيك التجريبية.

التجريبة د ألان أسپيكت Alain Aspect بينات بطريقة ما داخلهاش الشك باللي المخالفات د بيل Bell Inequalities ما خدّامينش ؤ بالتالي أكدات الفينومين ديال التخبال الكوانتومي ؤ الفرضية د الماشي-محلية non-locality. مالبداية د السبعينات، شي تجارب ؤخرين كايأكدو هاد الفينومين تدارو من بعد ؤ اللي بقاو غادين ؤ كايزيدو يبّعدو الفرتيت المخبّل على بعضياتو ب بعودية كبيرة:

• ف 2015، التخبال تبت على جوج إليكطرونات بعاد على بعضياتهم ب 1300 ميطرو.
• ف 2017، خوان يين Juan Yin ؤ غيرو (مالجامعة د العلوم ؤ الطيكونولجيا د خفي Hefei فالشينوا) لقاو فوطونات جايّين مخبلين من الساطيليت د QUESS اللي كان كايؤربيطي على بعد 1203 كيلوميطر من السطاسيونات لارضيين ديال ديلينغا Delingha فالشمال د التيبيت ؤ لوبسيرفاطوار د ݣاومييݣو Gaomeigu ف ليزيالانݣ Lijialang.

تخبال ماطيماتيكياً

فلميكانيك د لكوانطا، لحالة ديال شي سيسطيم كتمتل ب ڤيكتور $|\psi \rangle$ كاين ف شي فضا ديال هيلبرت $|\psi \rangle \in {\mathcal {H}}$. ؤ إدا كانوا عنا جوج فرتيتات لڤيكتور كيكون ف ضرب طونصوري ديال جوج فضاوات د هيلبرت $|\psi _{AB}\rangle \in {\mathcal {H_{A}}}\otimes {\mathcal {H_{B}}}$. إدا مومكين لڤيكتور يتكتب على شكل ضرب طونصوري $|\psi _{AB}\rangle =|\psi _{A}\rangle \otimes |\psi _{B}\rangle$ فين $|\psi _{A}\rangle \in {\mathcal {H_{A}}},|\psi _{B}\rangle \in {\mathcal {H_{B}}}$، كنقولو بلي سيسطيم ف حالة تفراقية. إدا مكانش مومكين سيسطيم كيكون ف حالة مخبلة. متلا $|\psi _{AB}\rangle ={\dfrac {1}{\sqrt {2}}}(|00\rangle +|11\rangle )$ سيسطيم مخبل (هو واحد من بين لحالات الربعة ديال بيل).