1+

Quantum entanglement

Энэ удаад квантын ертөнцөд дуулиан тарьсан нээлтийн талаар ярих болно. Энэхүү асуудал нь ирээдүйд бидний хүсэн хүлээдэг орон зайн шилжилт гэх мэт мөрөөдлийг бодит болгоход тусалж магадгүй юм.

Тодорхойгүй нөхцөл байдал нь квант механикын үндэс юм. Бөөмс нь нарны аймагтай тун төстэй бөгөөд электронууд нь атомын цөмийг тойрон эргэдэг байна. Тэд хоорондоо “орооцолдсон” байдаг бөгөөд агшин зуурт нөгөөд шилждэг болохыг олж мэдсэн байна. Энгийнээр тайлбарлавал бөмбөгөнд гэрэл өгөх үед тэр нь ойж, бидний нүдэнд харагдсанаар түүнийг ажиглаж чадна. Харин бичил ертөнцийн бөөмд гэрэл тусгах нь асуудал биш боловч гэрлийг буцааж ойлгох гэсэн үйлчлэл нь бөөмийн байрлалыг шийдэхэд хүргэдэг байна.

Гэрлийн бөөм юуны учир ажиглахыг хүссэн бөөмийн чиглэлийг өөрчлөхгүй, шинж чанарыг өөрчлөхөд хүргэнэ вэ. Энэ бол квант механикийн үндсэн нууцийн нэг юм. Тодорхойгүй байдал хэмээх шинж чанарыг Нильс Боор хүлээн зөвшөөрсөн бол Эйнштэйн тодорхой байдалд илүү үнэнч байв. Бүхий л орчлонг магадлалаар тайлбарлах боломжгүй гэж үзэх хүмүүсийн нэг нь Эйнштэйн байсан юм. Харьцангуйн онолоор нэрд гарсан түүний хувьд юмс буюу материйн шинж чанарыг тохиолдлын чанартай гэх нь итгэмээргүй зүйл байсан тул “бурхан хэзээ ч шоо хаядаггүй ” гэх үгээ хэлж байжээ.

Бөөмсийн харилцан үйлчлэлийн магадлалыг тодорхойлж байсан тул олонх эрдэмтэд квант механикийг дэмжив. Гэвч квант механикт өнөөдрийг хүртэл шийдэгдээгүй асуудлууд бий. Үүний нэг нь “ажиглалт хийх хүртэл бөөмийн шинж чанарыг тодорхойлох боломжгүй” гэсэн Нилс Боорын тайлбар юм.

Тухайлбал хос нүхний туршилтын үед электрон нь дэлгэц хүртлээ орон зайн аль хэсэгт байгааг тодорхойлох боломжгүй. Бөөмийг ажиглаж, түүний байрлалыг хэмжих үед түүнээс бусад байрлалд байх магадлал үгүй болж, бөөм ажигласан байрлалд тодорхойлогдоно гэсэн үг. Өөрөөр хэлбэл ажиглалт хийхийн тулд системтэй харилцан үйлчлэх хэрэгтэй. Жишээ нь бөмбөгөнд гэрэл өгөх үед тэр нь ойж бидэнд харагдсанаар түүнийг ажиглаж чадна. Харин бичил ертөнцөд бөөмд гэрэл тусгахад гэрлийг буцааж ойлгох гэсэн үйлчлэл нь бөөмийн байрлалыг шийдэхэд хүрдэг байна.

Бөөмс харилцан үйлчлэх үед байрлал, шинж чанарууд үл мэдэгдэх үйлчлэлийн нөлөөгөөр холбогддог. Ийм хосын нэгт хэмжилт хийсэн даруйд нөгөөгийнх нь шинж чанар шийдэгдэнэ. Тухайлбал орооцолдсон бөөмийн нэгийг цагийн зүүний дагуу эргүүлвэл нөгөөх нь эсрэг эргэж эхлэнэ гэсэн үг.  Бөөмсийг алс хол зайд байрлуулсан ч үйлчлэх бөгөөд мэдээлэл орооцолдсон бөөмсийн нэгээс нөгөөд гэрлээс ч илүү хурдан, хормын төдийд хүрдэг болж таарна. Эйнштэйн энэ үзэгдлийг утга учиргүй зүйл гэж үзжээ. Хэрэв тийм холбоо байлаа ч тэр нь илүү энгийн зүйл байх ёстой гэж бодож байв.

Физикч Алан Аспект илүү нарийвчилсан туршилт хийж, онолын сөргөлдөөнийг эцэслэхэд дөхөж очжээ. Хос бөөмийн хооронд мэдээлэл хормын төдийд дамжихын тулд гэрлээс хурдан “зүйл” хэрэгтэй. Хэрэв Эйнштейний зөв бол бөөмсийн алсын зайн харилцан үйлчлэл болохгүй юм.

Туршилтаар Эйнштейний үгүйсгэсэн квантын орооцолдоон бодит зүйл болох нь нотлогдов. Хос бөөмийн нэгэнд ажиглалт хийж чадвал алс хол байгаа нөгөөд хормын төдийд нөлөөлж чадна. Хэдийгээр уг үзэгдлийн нарийн учир тодорхойгүй байгаа боловч бидний амьдралд ашиглах боломж нээгджээ.

Телепортаци үзэгдэл

Телепортаци нь биетийг алс хол зайд хормын төдийд илгээх үзэгдэл юм. Австрийн онолын физикч Антон Цэйлингэр энэ чиглэлд амжилт гаргажээ. Тэрээр Африкийн La Palma аралд гэрлийн бөөм фотоныг телепортаци хийлгэх туршилт хийжээ. Туршилтын зарчим нь лабораторт орооцолдсон хос бөөм үүсгэснээр эхлэнэ. Хосын нэгийг лабораторт үлдээж нөгөөг нь 144 км алс орших Teneriffa арал руу лазераар илгээнэ. Дараа нь телепортаци хийх фотоныг бэлдэж, лабораторт үлдсэн хос бөөмийн өрөөсөнтэй нэгтгэнэ.

Хэмжилтийн үр дүнг Teneriffa-д байх судлаачдад мэдэгдэх үед тэнд  байгаа хосын өрөөсөн бөөмийн нэгдлийн хуулбар болон хувирсан байна. 3 дахь бөөм далайг туулан очсон бус телепортаци хийж шилжсэн байх юм. Цэйлингэр 1,000 гаруй туршилтаар фотоныг амжилттай телепортаци хийлгэж чаджээ

Энэхүү туршилт нь квантын ертөнцийг доргиож олон эрдэмтэд яг энэ чиглэлээр шаргуу ажиллаж байна. Дээрх онолын дагуу бол бидний бие материас бүрддэг тул телепортаци үзэгдлээр агшин зуурт өөр газарт, тэр байтугай олон тэрбум гэрлийн жилийн зайнд “шилжих” боломжтой гэсэн үг юм.

 

1+