क्वांटम प्रयोग से दर्जनों आयामों में मौजूद प्रकाश का पता चला

चीन के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों के नेतृत्व में, शोधकर्ताओं की एक टीम ने फाइबर-आधारित फोटोनिक प्रोसेसर का उपयोग करके सख्त मानदंडों के अनुसार ग्रीनबर्गर-हॉर्न-ज़ीलिंगर (GHZ) विरोधाभास के एक प्रकार का परीक्षण करने की एक विधि विकसित की है। उनके निष्कर्ष स्पष्ट करते हैं कि क्वांटम विचित्रता एक बुनियादी स्तर पर कैसे काम करती है, संभावित रूप से क्वांटम प्रौद्योगिकी में भविष्य के अनुप्रयोगों को सूचित करती है। यह पुष्टि करने का उल्लेख नहीं है कि हमारे दिमाग हमारे ब्रह्मांड के इंजन के लिए संचालन मैनुअल को समझने में कितने बेकार हैं।

यदि आप जानना चाहते हैं कि आपके मेलबॉक्स के अंदर कोई मेल है या नहीं, तो आपको बस बाहर जाकर देखना होगा। उस एक, सरल अवलोकन से आप यह अनुमान लगा सकते हैं कि डाक सेवा ने स्लॉट के माध्यम से आंटी जूडी से एक विलंबित जन्मदिन कार्ड डाला है। धन्यवाद आंटी जूडी!

इस सहज ज्ञान युक्त प्रणाली को स्थानीय यथार्थवाद के रूप में वर्णित किया जा सकता है। आप कल्पना कर सकते हैं कि आंटी जूडी से लेकर खुद तक की घटनाओं की एक श्रृंखला चल रही है, जो आंटी जूडी की रसोई की मेज से लेकर डाकघर और आपके पते तक जुड़ी हुई जगहों की एक श्रृंखला से गुज़रती है। विज्ञान में ज़्यादातर चीज़ों के लिए, स्थानीय यथार्थवाद यह वर्णन करने का एक अच्छा काम करता है कि चीज़ें कैसी हैं। लेकिन फिर वैज्ञानिकों को क्वांटम भौतिकी के साथ इसे गड़बड़ाना पड़ा, यह पता लगाना पड़ा कि वास्तविकता को चलाने वाली मशीन ऐसे नियमों से काम करती है जो बहुत कम समझ में आते हैं। यकीनन इनमें से सबसे विचित्र स्थानीय यथार्थवाद का खंडन करता है।

इसके अनुसार, इससे पहले कि आप मेलबॉक्स के अंदर देखें, ब्रह्मांड अभी भी यह तय नहीं कर पाया है कि अंदर कोई कार्ड है या नहीं, डाक सेवा आई है या नहीं, या आंटी जूडी ने आपका जन्मदिन याद रखा है या नहीं। भौतिकीविद इन अनिर्धारित वस्तुओं और घटनाओं को संदर्भ कहते हैं, और एक दूसरे से उनके संबंध को उलझाव कहते हैं। यह जानने का एकमात्र तरीका है कि आंटी जूडी ने कोई कार्ड भेजा है या नहीं, मेलबॉक्स में देखना और जाँच करना है – इससे पहले, जहाँ तक वास्तविकता की बात है, यह सब एक बड़ा झटका था।

यह सब अब तक सीधा लग सकता है, लेकिन GHZ विरोधाभास स्थानीयता के विपरीत प्रयोगों के परिणामों की भविष्यवाणी करके काम में एक बड़ा पेंच डालता है, जैसे कि आंटी जूडी का कार्ड डाक सेवा की सहायता के बिना आपके मेलबॉक्स के अंदर प्रकट हो गया हो। यह बेतुकापन कितना दूर तक फैल सकता है? विरोधाभास को तोड़ने के बिंदु तक ले जाने के लिए, शोधकर्ताओं ने केवल तीन संदर्भों का उपयोग करके गैर-स्थानीयता के सबसे चरम मामले को खोजने का लक्ष्य रखा।

आंटी जूडी के कार्ड के लिए फोटॉनों की एक सुसंगत धारा, और डाक सेवा और मेलबॉक्स के लिए फाइबर-ऑप्टिक्स और सटीक हस्तक्षेप-मापने वाले उपकरणों की एक प्रणाली को स्वैप करते हुए, शोधकर्ताओं ने अपने परिदृश्य को इसके चरणों के माध्यम से रखा, यह दिखाने के लिए कि केवल तीन संदर्भों के साथ भी, स्थानीय यथार्थवाद की हमारी अपेक्षाओं को कूड़ेदान में फेंक दिया जा सकता है। यह समझने के लिए कि यह कैसे हो सकता है, हमें अपने ऊपर-नीचे, आगे-पीछे, और बगल से बगल, और सेकंड-से-सेकंड के बाहर कुछ और आयाम जोड़ने की जरूरत है। जैसे, अन्य 33 आयाम।

यहाँ, टीम ने तीन संदर्भों के बीच संबंधों का एक सेट तैयार किया जिसे 37 स्थितियों के साथ हल किया जा सकता है, जिनमें से प्रत्येक एक अलग स्थानिक आयाम का प्रतिनिधित्व करता है। दार्शनिक रूप से यह सब कुछ गहरे सवाल खड़े करता है, जैसे कि हम वास्तविकता का अनुभव केवल शास्त्रीय शब्दों में ही क्यों करते हैं? क्या उन अतिरिक्त आयामों का कोई भौतिक अर्थ है? और आंटी जूडी आपका जन्मदिन क्यों भूल गईं? अभी के लिए, GHZ-प्रकार के विरोधाभास को बनाने के लिए केवल तीन क्वांटम शायदों को जानना ही वास्तविकता की नींव की गहन खोज की ओर ले जा सकता है, साथ ही तेज़, अधिक मज़बूत क्वांटम सर्किट विकसित करने में क्या संभव हो सकता है, इस पर सीमाएँ निर्धारित कर सकता है। यह शोध साइंस एडवांस में प्रकाशित हुआ था।

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