Technion-dan bir araşdırma, nanoölçülü strukturlarda məhdudlaşan fotonların ümumi bucaq momentumunda yeni kəşf edilmiş kvant dolaşıqlığını ortaya qoyur. Bu kəşf kvant rabitəsi və hesablama komponentlərinin gələcəkdə miniatürləşdirilməsində əsas rol oynaya bilər.

Kvant fizikası bəzən çox qeyri-ənənəvi proqnozlara gətirib çıxarır. Albert Eynşteyn və onun həmkarları Boris Podolski və Natan Rozen (sonralar Texniki Universitetdə Fizika Fakültəsinin əsasını qoymuşlar) aralarındakı məsafə nə qədər böyük olursa olsun, bir zərrəciyin vəziyyətini bilmək digər hissəciyin vəziyyətinə dərhal təsir edən ssenari tapdıqda belə oldu. Onların 1935-ci il tarixli məqaləsi üç müəllifin (Einstein-Podolsky-Rosen) şərəfinə EPR ləqəbini aldı.

Bir zərrəciyin vəziyyətini bilmənin ondan çox uzaqda yerləşən digər zərrəciyə fiziki təsir və məlumat ötürülmədən təsir edəcəyi fikri bunu “məsafədə qorxulu hərəkət” adlandıran Eynşteynə absurd görünürdü.

Lakin başqa bir Technion tədqiqatçısı, Fizika Fakültəsindən Tədqiqat Professoru Asher Peres tərəfindən aparılan təməlqoyma işi göstərdi ki, bu xüsusiyyət gizli şəkildə məlumat ötürmək üçün istifadə edilə bilər – kvant rabitəsi üçün əsas olan kvant teleportasiyası . Bu kəşfi professor Peres öz həmkarları Çarlz Bennet və Gilles Brassard ilə birlikdə edib.

Bu fenomen daha sonra kvant dolaşıqlığı elmi adını aldı və kvant hesablamaları və kvant rabitəsi imkanlarını ehtiva edən ölçü və təsirlərinə görə 2022-ci il Fizika üzrə Nobel Mükafatı Prof. Alain Aspect və əvvəllər Technion-dan fəxri doktorluq dərəcəsi almış Anton Zeilinger və onların həmkarı Prof.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1744615674&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-04-quantum-entanglement.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM1LjAuNzA0OS44NSIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTM1LjAuNzA0OS44NSJdLFsiTm90LUEuQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNS4wLjcwNDkuODUiXV0sMF0.&dt=1744615673892&bpp=1&bdt=57&idt=130&shv=r20250410&mjsv=m202504080101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1744615625%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1744615625%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1744615625%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=6382302671991&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1890&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95355972%2C95355974%2C95333409%2C95344788%2C95357878%2C31090357%2C95357716&oid=2&pvsid=2033417844316251&tmod=2042192330&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=135

Kvant dolaşıqlığı indiyədək müxtəlif hissəciklər və onların müxtəlif xüsusiyyətləri üçün nümayiş etdirilmişdir. Fotonlar üçün işıq hissəcikləri hərəkət istiqaməti, tezliyi (rəngi) və ya elektrik sahəsinin göstərdiyi istiqamət üçün dolaşıqlıq mövcud ola bilər. Təsəvvür etmək daha çətin olan xüsusiyyətlər üçün də mövcud ola bilər, məsələn, bucaq momentumu.

Bu xüsusiyyət fotonun elektrik sahəsinin fırlanması ilə əlaqəli olan spin və fotonun kosmosda fırlanma hərəkəti ilə əlaqəli olan orbitə bölünür. Bu, intuitiv olaraq öz oxu ətrafında fırlanan və həmçinin Günəş ətrafında dairəvi yolda fırlanan Yerə bənzəyir.

Bu iki fırlanma xüsusiyyətini ayrı-ayrı kəmiyyətlər kimi təsəvvür etmək bizim üçün asandır və həqiqətən də, onların dalğa uzunluğundan çox daha geniş bir işıq şüasında bağlanmış fotonlar. Bununla belə, fotonları fotonik dalğa uzunluğundan daha kiçik strukturlara yerləşdirməyə çalışdığımız zaman – bu, nanofotonika sahəsinin səyidir – fərqli fırlanma xüsusiyyətlərini ayırmağın qeyri-mümkün olduğunu və fotonun tək bir kəmiyyət, ümumi bucaq momentumu ilə xarakterizə olunduğunu aşkar edirik.

Bəs niyə belə kiçik strukturlara fotonları yerləşdirmək istəyirik? Bunun iki əsas səbəbi var. Biri göz qabağındadır – bu, bizə işıqdan istifadə edən cihazları miniatürləşdirməyə kömək edəcək və beləliklə, elektron sxemlərin miniatürləşdirilməsinə bənzər kiçik bir sahə hüceyrəsinə daha çox əməliyyatları sıxışdıracaq.

Digər səbəb isə daha vacibdir: bu miniatürləşdirmə foton və fotonun keçdiyi (və ya yaxınlığında olduğu) material arasındakı qarşılıqlı əlaqəni artırır və beləliklə, fotonlarla “normal” ölçülərdə mümkün olmayan hadisələr və istifadələr yaratmağa imkan verir.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .Abunə ol

Təbiət jurnalında dərc olunan araşdırmada , Ph.D.-nin rəhbərlik etdiyi Technion tədqiqatçıları. tələbə Amit Kam və doktor Şai Tsesses, bir tükün mində bir ölçüsü olan nanoölçülü sistemlərdə fotonları bir-birinə qarışdırmağın mümkün olduğunu kəşf etdilər , lakin dolaşıqlıq fotonun spin və ya trayektoriya kimi şərti xüsusiyyətləri ilə deyil, yalnız ümumi bucaq impulsu ilə həyata keçirilir.

Technion tədqiqatçıları fotonların nanoölçülü sistemə daxil edildiyi mərhələdən ölçmə sistemindən çıxana qədər keçdiyi prosesi ortaya qoydular və bu keçidin fotonların yerləşə biləcəyi vəziyyətlər məkanını zənginləşdirdiyini aşkar etdilər.

Bir sıra ölçmələr zamanı tədqiqatçılar həmin dövlətlərin xəritəsini çəkdilər, onları nanoölçülü sistemlərə xas olan eyni xüsusiyyətlə birləşdirdilər və kvant dolaşıqlığını göstərən foton cütləri arasındakı uyğunluğu təsdiq etdilər.

Bu, 20 ildən artıq müddətdə yeni kvant dolağmasının ilk kəşfidir və bu, gələcəkdə foton əsaslı kvant rabitəsi və hesablama komponentlərinin dizaynı üçün yeni vasitələrin hazırlanmasına, eləcə də onların əhəmiyyətli dərəcədə miniatürləşdirilməsinə səbəb ola bilər.

Daha çox məlumat: Amit Kam və digərləri, Ümumi bucaq momentumunda yaxın sahə foton dolaşması, Təbiət (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-08761-1

Jurnal məlumatı: Təbiət 

Technion – İsrail Texnologiya İnstitutu tərəfindən təmin edilmişdir