שזירה קוונטית
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
שזירה קוונטית (באנגלית, Quantum Entanglement) היא תופעה במכניקת הקוונטים בה המצבים הקוונטיים של שני עצמים או יותר חייבים תמיד להיות מתוארים בהתייחסות אחד לשני, זאת למרות האפשרות שהעצמים מרוחקים פיזית זה מזה (התנהגות אי-מקומית). קשר זה אינו ניתן לתאור במונחי הסתברות של הפיזיקה הקלאסית, אך ניתן לתאור כפונקציית גל המציינת את המצב הקוונטי המשותף של כל החלקים. התופעה מביאה לתיאום בתכונות הפיזיות המדידות של העצמים. ברגע בו נערכת מדידה על אחד העצמים (קרי קריסת פונקציית הגל) היא משתקפת באופן מיידי גם בעצם השני, אפילו במצב בו העצמים רחוקים זה מזה בשנות אור.
מקרה פרטי של שזירה מודגם בפרדוקס של איינשטיין-פודולסקי-רוזן (פרדוקס EPR) ובמשפט בל.
במבט ראשון נראה כי השזירה הקוונטית סותרת את מאפיין תורת היחסות של איינשטיין, כי לא ניתן להעביר מידע מהר ממהירות האור. למרות שנראה כי שני מערכות שזורות יכולות לפעול בהדדיות זו עם זו על פני מרחקים גדולים, לא ניתן להעביר בעזרת התופעה מידע שימושי, ולכן לא ניתן להפר סיבתיות דרך השזירה הקוונטית.
למרות שלא ניתן להעביר מידע דרך שזירה קוונטית בלבד, ניתן להעביר מידע בעזרת סט של מצבים קוונטיים בשילוב עם ערוץ מידע מסורתי. כמובן ששימוש בערוץ מידע מסורתי מגביל את קצב העברת המידע למהירות האור. תהליך זה נקרא טלפורטציה קוונטית.
בתאוריה של חישוב קוונטי ונגזרותיו, ניתן לכמת את מידת השזירה במערכת פיזיקלית ולהוכיח חוקי שימור החלים עליה.
הקריפטוגרפיה הקוונטית עושה שימוש בתופעת השזירה הקוונטית בכדי ליצור מערכת תקשורת המסוגלת לזהות האזנות סתר.
[עריכה] היסטוריה
את מושג השזירה הגה ארווין שרדינגר בשנת 1935. היה זה לאחד המאפיינים של מכניקת הקוונטים אשר גרם לאיינשטיין לסלוד מן התאוריה. עוד באותה השנה פירסם איינשטיין יחד עם בוריס פודולסקי ונתן רוזן ניסוי מחשבתי המבוסס על השזירה הקוונטית הבא לתקוף את תאוריית המכניקה הקוונטית - פרדוקס EPR. את השזירה הקוונטית כינה איינשטיין "פעולה מבהילה ממרחק" ("Spooky action at a distance").
[עריכה] שזירה ניסיונית של פוטונים
בעת הקרנה של קרן לייזר אולטרה-סגולה בגביש של בטא בריום בוראט, חומר בעל תכונות אופטיות בלתי לינאריות, ישנה הסתברות מזערית (בערך 1 ל-10 מיליארד) על כל אחד הפוטונים להתפרק בצורה ספונטנית לזוג של פוטונים בעלי אורך גל ארוך יותר (בכדי לשמר אנרגיה). הפוטונים שנוצרו נפלטים בצדדים מנוגדים לקרן האולטרה סגולה, בשני חרוטים. מכל הזוגות שנוצרו, כ-1 ל-500 יהיו שזורים זה לזה. [1]
ערך זה הוא קצרמר בנושא מדעים. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.
