क्वांटम उलझाव: Difference between revisions
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क्वांटम उलझाव वह घटना है जो तब घटित होती है जब [[कण]] | क्वांटम उलझाव वह घटना है जो तब घटित होती है जब [[कण|कणों]] का एक समूह उत्पन्न होता है, परस्पर क्रिया करता है, या स्थानिक निकटता को इस तरह से साझा करता है कि समूह के प्रत्येक कण की [[कितना राज्य|क्वांटम स्थिति]] को दूसरों की स्थिति से स्वतंत्र रूप से वर्णित नहीं किया जा सके, जिसमें कण बड़ी दूरी से अलग होने पर भी शामिल हैं। क्वांटम उलझाव का विषय [[शास्त्रीय भौतिकी]] और [[क्वांटम भौतिकी]] के बीच असमानता के केंद्र में है: उलझाव क्वांटम यांत्रिकी की एक प्राथमिक विशेषता है जो शास्त्रीय यांत्रिकी में मौजूद नहीं है।<ref name="NYT-20221010">{{cite news |last=Overbye |first=Dennis |author-link=Dennis Overbye |title=Black Holes May Hide a Mind-Bending Secret About Our Universe - Take gravity, add quantum mechanics, stir. What do you get? Just maybe, a holographic cosmos. |url=https://www.nytimes.com/2022/10/10/science/black-holes-cosmology-hologram.html |date=10 October 2022 |work=[[The New York Times]] |accessdate=10 October 2022 }}</ref> | ||
उलझे हुए कणों पर किए गए स्थिति, [[गति|संवेग]], [[स्पिन (भौतिकी)]], और [[ध्रुवीकरण (तरंगें)]] जैसे [[भौतिक गुण|भौतिक गुणों]] के माप, कुछ मामलों में, पूरी तरह से [[सहसंबद्ध]] पाए जा सकते हैं। उदाहरण के लिए, यदि उलझे हुए कणों की एक जोड़ी इस प्रकार उत्पन्न होती है कि उनका कुल स्पिन शून्य माना जाता है, और एक कण को पहले अक्ष पर दक्षिणावर्त स्पिन पाया जाता है, तो दूसरे कण का स्पिन, उसी अक्ष पर मापा जाता है, वामावर्त पाया जाता है।हालाँकि, यह व्यवहार प्रतीत होता है कि [[विरोधाभास|विरोधाभासी]] प्रभावों को जन्म देता है: किसी कण के गुणों के किसी भी माप के परिणामस्वरूप उस कण का एक स्पष्ट और अपरिवर्तनीय [[तरंग फ़ंक्शन पतन]] हो जाता है और मूल क्वांटम स्थिति बदल जाती है। उलझे हुए कणों के साथ, ऐसे माप उलझी हुई प्रणाली को समग्र रूप से प्रभावित करते हैं। | |||
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| क्वांटम यांत्रिकी |
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क्वांटम उलझाव वह घटना है जो तब घटित होती है जब कणों का एक समूह उत्पन्न होता है, परस्पर क्रिया करता है, या स्थानिक निकटता को इस तरह से साझा करता है कि समूह के प्रत्येक कण की क्वांटम स्थिति को दूसरों की स्थिति से स्वतंत्र रूप से वर्णित नहीं किया जा सके, जिसमें कण बड़ी दूरी से अलग होने पर भी शामिल हैं। क्वांटम उलझाव का विषय शास्त्रीय भौतिकी और क्वांटम भौतिकी के बीच असमानता के केंद्र में है: उलझाव क्वांटम यांत्रिकी की एक प्राथमिक विशेषता है जो शास्त्रीय यांत्रिकी में मौजूद नहीं है।[1]
उलझे हुए कणों पर किए गए स्थिति, संवेग, स्पिन (भौतिकी), और ध्रुवीकरण (तरंगें) जैसे भौतिक गुणों के माप, कुछ मामलों में, पूरी तरह से सहसंबद्ध पाए जा सकते हैं। उदाहरण के लिए, यदि उलझे हुए कणों की एक जोड़ी इस प्रकार उत्पन्न होती है कि उनका कुल स्पिन शून्य माना जाता है, और एक कण को पहले अक्ष पर दक्षिणावर्त स्पिन पाया जाता है, तो दूसरे कण का स्पिन, उसी अक्ष पर मापा जाता है, वामावर्त पाया जाता है।हालाँकि, यह व्यवहार प्रतीत होता है कि विरोधाभासी प्रभावों को जन्म देता है: किसी कण के गुणों के किसी भी माप के परिणामस्वरूप उस कण का एक स्पष्ट और अपरिवर्तनीय तरंग फ़ंक्शन पतन हो जाता है और मूल क्वांटम स्थिति बदल जाती है। उलझे हुए कणों के साथ, ऐसे माप उलझी हुई प्रणाली को समग्र रूप से प्रभावित करते हैं।
ऐसी घटनाएँ अल्बर्ट आइंस्टीन, बोरिस पोडॉल्स्की और नाथन रोसेन के 1935 के पेपर का विषय थीं,[2] और इसके तुरंत बाद इरविन श्रोडिंगर द्वारा कई पेपर,[3][4] वर्णन करना जिसे ईपीआर विरोधाभास के रूप में जाना जाता है। आइंस्टीन और अन्य लोगों ने इस तरह के व्यवहार को असंभव माना, क्योंकि इसने कार्य-कारण के स्थानीय यथार्थवाद दृष्टिकोण का उल्लंघन किया था (आइंस्टीन ने इसे दूरी पर डरावनी कार्रवाई के रूप में संदर्भित किया था) संदर्भ>भौतिक विज्ञानी जॉन बेल ने बर्टलमैन के मोज़े और वास्तविकता की प्रकृति, पृष्ठ नामक अपने लेख में इस बहस में आइंस्टीन शिविर का चित्रण किया है। क्वांटम यांत्रिकी में बोलने योग्य और अकथनीय के 143: ईपीआर के लिए यह एक अकल्पनीय 'दूरी पर डरावनी कार्रवाई' होगी। दूरी पर इस तरह की कार्रवाई से बचने के लिए उन्हें अंतरिक्ष-समय क्षेत्रों में अवलोकन से पहले वास्तविक गुणों, सहसंबद्ध गुणों का श्रेय देना होगा, जो इन विशेष अवलोकनों के परिणामों को पूर्व निर्धारित करते हैं। चूंकि ये वास्तविक गुण, अवलोकन से पहले तय किए गए, क्वांटम औपचारिकता में शामिल नहीं हैं, ईपीआर के लिए वह औपचारिकता अधूरी है। जहाँ तक यह सही हो सकता है, लेकिन सामान्य क्वांटम औपचारिकता पूरी कहानी नहीं हो सकती। और फिर से पी पर. 144 बेल कहते हैं: आइंस्टीन को यह स्वीकार करने में कोई कठिनाई नहीं हुई कि विभिन्न स्थानों के मामलों का सहसंबंध हो सकता है। वह यह स्वीकार नहीं कर सके कि एक स्थान पर हस्तक्षेप, तुरंत, दूसरे स्थान पर मामलों को प्रभावित कर सकता है। 5 जुलाई 2011 से डाउनलोड किया गया Bell, J. S. (1987). क्वांटम यांत्रिकी में बोलने योग्य और अकथनीय (PDF). CERN. ISBN 0521334950. Archived from the original (PDF) on 12 April 2015. Retrieved 14 June 2014.</ref> और तर्क दिया कि इसलिए क्वांटम यांत्रिकी का स्वीकृत सूत्रीकरण अधूरा होना चाहिए।
हालाँकि, बाद में, क्वांटम यांत्रिकी की प्रति-सहज ज्ञान युक्त भविष्यवाणियों को सत्यापित किया गया[5][6][7]उन परीक्षणों में जहां अलग-अलग स्थानों पर उलझे हुए कणों के ध्रुवीकरण या स्पिन को मापा गया, जो सांख्यिकीय रूप से बेल के प्रमेय|बेल की असमानता का उल्लंघन है। पहले के परीक्षणों में, इस बात से इंकार नहीं किया जा सकता था कि एक बिंदु पर परिणाम दूरस्थ बिंदु तक बेल परीक्षण प्रयोगों में खामियां हो सकता था, जिससे दूसरे स्थान पर परिणाम प्रभावित हो सकता था।[7] हालाँकि, तथाकथित लूपहोल-मुक्त बेल परीक्षण तब से किए गए हैं जहां स्थानों को पर्याप्त रूप से अलग किया गया था कि प्रकाश की गति से संचार में माप के बीच के अंतराल की तुलना में अधिक समय लगेगा - एक मामले में, 10,000 गुना अधिक।[6][5] क्वांटम यांत्रिकी की कुछ व्याख्याओं के अनुसार, एक माप का प्रभाव तुरंत होता है। अन्य व्याख्याएँ जो वेवफ़ंक्शन पतन को नहीं पहचानती हैं, इस विवाद पर विवाद करती हैं कि इसका कोई प्रभाव होता है। हालाँकि, सभी व्याख्याएँ इस बात से सहमत हैं कि उलझाव मापों के बीच सहसंबंध पैदा करता है, और उलझे हुए कणों के बीच पारस्परिक जानकारी का फायदा उठाया जा सकता है, लेकिन प्रकाश से भी तेज गति पर सूचना का कोई भी प्रसारण असंभव है।[8][9] क्वांटम उलझाव को फोटॉन के साथ प्रयोगात्मक रूप से प्रदर्शित किया गया है,[10][11] इलेक्ट्रॉन,[12][13] और छोटे हीरे भी.[14] क्वांटम संचार, क्वांटम कम्प्यूटिंग और राडार जितना में उलझाव का उपयोग अनुसंधान और विकास का एक बहुत ही सक्रिय क्षेत्र है।
इसके विपरीत बहुत लोकप्रिय विचार के बावजूद, क्वांटम उलझाव का उपयोग प्रकाश से भी तेज़ संचार के लिए नहीं किया जा सकता है।[15]