క్వాంటం ఎంటాంగిల్‌మెంట్ యొక్క ఆవిర్భావం ప్రకృతిలో అత్యంత వేగవంతమైన ప్రక్రియలలో ఒకటి. TU వీన్ (వియన్నా)లోని శాస్త్రవేత్తలు ప్రత్యేక ఉపాయాలను ఉపయోగించి, దీనిని అటోసెకండ్ స్కేల్‌లో పరిశోధించవచ్చు.
క్వాంటం సిద్ధాంతం చాలా తక్కువ సమయ ప్రమాణాలలో జరిగే సంఘటనలను వివరిస్తుంది. గతంలో, ఇటువంటి సంఘటనలను ‘క్షణిక’ లేదా ‘తక్షణం’గా పరిగణిస్తారు: ఒక ఎలక్ట్రాన్ అణువు యొక్క కేంద్రకం చుట్టూ తిరుగుతుంది – మరుసటి క్షణంలో అది అకస్మాత్తుగా కాంతి ద్వారా ఆవిరైపోతుంది. రెండు కణాలు ఢీకొంటాయి – మరుసటి క్షణంలో అవి అకస్మాత్తుగా ‘క్వాంటం చిక్కుకుపోయాయి’.
అయితే, నేడు, అటువంటి దాదాపు ‘తక్షణ’ ప్రభావాల యొక్క తాత్కాలిక అభివృద్ధిని పరిశోధించవచ్చు. చైనా నుండి పరిశోధన బృందాలతో కలిసి, TU వీన్ (వియన్నా) అల్ట్రాఫాస్ట్ ప్రక్రియలను అనుకరించడానికి ఉపయోగించే కంప్యూటర్ అనుకరణలను అభివృద్ధి చేసింది. అటోసెకన్ల సమయ స్కేల్‌లో క్వాంటం ఎంటాంగిల్‌మెంట్ ఎలా పుడుతుందో కనుగొనడం ఇది సాధ్యపడుతుంది. ఫలితాలు ఇప్పుడు ‘ఫిజికల్ రివ్యూ లెటర్స్’ జర్నల్‌లో ప్రచురించబడ్డాయి.
రెండు కణాలు – ఒక క్వాంటం వస్తువు
రెండు కణాలు క్వాంటం చిక్కుకుపోయినట్లయితే, వాటిని విడిగా వివరించడంలో అర్ధమే లేదు. ఈ రెండు-కణాల వ్యవస్థ యొక్క స్థితి మీకు బాగా తెలిసినప్పటికీ, మీరు ఒక కణం యొక్క స్థితి గురించి స్పష్టమైన ప్రకటన చేయలేరు. “కణాలకు వ్యక్తిగత లక్షణాలు లేవని, వాటికి సాధారణ లక్షణాలు మాత్రమే ఉన్నాయని మీరు చెప్పవచ్చు. గణిత శాస్త్ర కోణం నుండి, అవి రెండు వేర్వేరు ప్రదేశాలలో ఉన్నప్పటికీ, అవి దృఢంగా కలిసి ఉంటాయి,” అని ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ప్రొఫెసర్ జోచిమ్ బర్గ్‌డోర్ఫర్ వివరించారు. TU వీన్ వద్ద థియరిటికల్ ఫిజిక్స్.
చిక్కుకున్న క్వాంటం కణాలతో చేసిన ప్రయోగాలలో, శాస్త్రవేత్తలు సాధారణంగా ఈ క్వాంటం ఎంటాంగిల్‌మెంట్‌ను సాధ్యమైనంత ఎక్కువ కాలం పాటు నిర్వహించడానికి ఆసక్తి చూపుతారు – ఉదాహరణకు, వారు క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ లేదా క్వాంటం కంప్యూటర్‌ల కోసం క్వాంటం ఎంటాంగిల్‌మెంట్‌ను ఉపయోగించాలనుకుంటే. “మరోవైపు, మేము వేరొకదానిపై ఆసక్తి కలిగి ఉన్నాము – ఈ చిక్కుముడి మొదటి స్థానంలో ఎలా అభివృద్ధి చెందుతుంది మరియు ఏ భౌతిక ప్రభావాలు చాలా తక్కువ సమయ ప్రమాణాలలో పాత్ర పోషిస్తాయి,” అని రచయితలలో ఒకరైన ప్రొఫెసర్ ఇవా బ్రెజినోవా చెప్పారు. ప్రస్తుత ప్రచురణ.
ఒక ఎలక్ట్రాన్ దూరంగా పరుగెత్తుతుంది, ఒకటి అణువుతో ఉంటుంది
పరిశోధకులు చాలా తీవ్రమైన మరియు అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ లేజర్ పల్స్ ద్వారా దెబ్బతిన్న అణువులను చూశారు. ఒక ఎలక్ట్రాన్ అణువు నుండి నలిగిపోతుంది మరియు దూరంగా ఎగిరిపోతుంది. రేడియేషన్ తగినంత బలంగా ఉంటే, పరమాణువు యొక్క రెండవ ఎలక్ట్రాన్ కూడా ప్రభావితమయ్యే అవకాశం ఉంది: ఇది అధిక శక్తితో ఉన్న స్థితికి మార్చబడుతుంది మరియు అణు కేంద్రకం చుట్టూ వేరే మార్గంలో తిరుగుతుంది.
కాబట్టి లేజర్ పల్స్ తర్వాత, ఒక ఎలక్ట్రాన్ దూరంగా ఎగిరిపోతుంది మరియు ఒకటి తెలియని శక్తితో అణువుతో ఉంటుంది. “ఈ రెండు ఎలక్ట్రాన్లు ఇప్పుడు క్వాంటం చిక్కుకుపోయాయని మేము చూపగలము” అని జోచిమ్ బర్గ్‌డోర్ఫర్ చెప్పారు. “మీరు వాటిని కలిసి మాత్రమే విశ్లేషించగలరు – మరియు మీరు ఎలక్ట్రాన్లలో ఒకదానిపై కొలతను నిర్వహించవచ్చు మరియు అదే సమయంలో ఇతర ఎలక్ట్రాన్ గురించి కొంత నేర్చుకోవచ్చు.”
ఎలక్ట్రాన్‌కు అది ఎప్పుడు పుట్టిందో తెలియదు.
ఎలక్ట్రాన్ యొక్క ‘పుట్టుక సమయం’ దూరంగా ఎగిరిపోయే పరిస్థితిని సాధించడం సాధ్యమవుతుందని, రెండు వేర్వేరు లేజర్ కిరణాలను మిళితం చేసే తగిన కొలత ప్రోటోకాల్‌ను ఉపయోగించి పరిశోధనా బృందం ఇప్పుడు చూపించగలిగింది, అంటే అది అణువును విడిచిపెట్టిన క్షణం. , వెనుక ఉన్న ఎలక్ట్రాన్ స్థితికి సంబంధించినది. ఈ రెండు లక్షణాలు క్వాంటం చిక్కుకుపోయాయి.
“దీని అర్థం దూరంగా ఎగిరిపోయే ఎలక్ట్రాన్ యొక్క పుట్టిన సమయం సూత్రప్రాయంగా తెలియదు. ఎలక్ట్రాన్ అణువును విడిచిపెట్టినప్పుడు దానికే తెలియదని మీరు చెప్పవచ్చు” అని జోచిమ్ బర్గ్‌డోర్ఫర్ చెప్పారు. “ఇది వివిధ స్థితుల క్వాంటం-ఫిజికల్ సూపర్‌పొజిషన్‌లో ఉంది. ఇది పరమాణువును అంతకుముందు మరియు తరువాతి సమయంలో వదిలివేసింది.”
ఏ సమయంలో ఇది ‘నిజంగా’ అని సమాధానం చెప్పలేము – ఈ ప్రశ్నకు ‘అసలు’ సమాధానం కేవలం క్వాంటం ఫిజిక్స్‌లో లేదు. కానీ సమాధానం క్వాంటం-భౌతికంగా అణువుతో మిగిలి ఉన్న ఎలక్ట్రాన్ యొక్క – కూడా నిర్ణయించబడని – స్థితికి అనుసంధానించబడి ఉంది: మిగిలిన ఎలక్ట్రాన్ అధిక శక్తి స్థితిలో ఉన్నట్లయితే, దూరంగా ఎగిరిన ఎలక్ట్రాన్ నలిగిపోయే అవకాశం ఉంది సమయం లో ఒక ప్రారంభ స్థానం; మిగిలిన ఎలక్ట్రాన్ తక్కువ శక్తి స్థితిలో ఉన్నట్లయితే, ఎగిరిన ఫ్రీ ఎలక్ట్రాన్ యొక్క ‘పుట్టుక సమయం’ తర్వాత వచ్చే అవకాశం ఉంది – సగటున సుమారు 232 అటోసెకన్లు.
ఇది దాదాపు ఊహించలేనంత తక్కువ వ్యవధి: అటోసెకండ్ అనేది సెకనులో బిలియన్ వంతు. “అయితే, ఈ వ్యత్యాసాలను లెక్కించడం మాత్రమే కాదు, ప్రయోగాలలో కూడా కొలవవచ్చు” అని జోచిమ్ బర్గ్‌డోర్ఫర్ చెప్పారు. “అటువంటి అల్ట్రాఫాస్ట్ చిక్కులను నిరూపించాలనుకునే పరిశోధనా బృందాలతో మేము ఇప్పటికే చర్చలు జరుపుతున్నాము.”
‘తక్షణ’ సంఘటనల యొక్క తాత్కాలిక నిర్మాణం
క్వాంటం ప్రభావాలను ‘తక్షణం’గా పరిగణించడం సరిపోదని ఈ పని చూపిస్తుంది: ఈ ప్రభావాల యొక్క అల్ట్రా-షార్ట్ టైమ్ స్కేల్‌లను పరిష్కరించగలిగినప్పుడు మాత్రమే ముఖ్యమైన సహసంబంధాలు కనిపిస్తాయి. “ఎలక్ట్రాన్ కేవలం పరమాణువు నుండి బయటకు దూకదు. ఇది పరమాణువు నుండి చిమ్మే తరంగం, చెప్పాలంటే – మరియు దీనికి కొంత సమయం పడుతుంది” అని ఇవా బ్రెజినోవా చెప్పారు. “ఖచ్చితంగా ఈ దశలోనే చిక్కు ఏర్పడుతుంది, రెండు ఎలక్ట్రాన్‌లను గమనించడం ద్వారా దీని ప్రభావాన్ని తర్వాత ఖచ్చితంగా కొలవవచ్చు.”
అసలు ప్రచురణ
W. జియాంగ్ మరియు ఇతరులు., ఇంటర్‌ఎలక్ట్రానిక్ కోహెరెన్స్ మరియు ఎంటాంగిల్‌మెంట్ యొక్క అటోసెకండ్ ప్రోబ్ యాజ్ టైమ్ డిలేస్, ఫిజి. రెవ. లెట్. 133, 163201.
