المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
تنفيذ وتقييم خطة إعادة الهيكلة (إعداد خطة إعادة الهيكلة1)
2024-11-05
مـعاييـر تحـسيـن الإنـتاجـيـة
2024-11-05
نـسـب الإنـتاجـيـة والغـرض مـنها
2024-11-05
المـقيـاس الكـلـي للإنتاجـيـة
2024-11-05
الإدارة بـمؤشـرات الإنـتاجـيـة (مـبادئ الإنـتـاجـيـة)
2024-11-05
زكاة الفطرة
2024-11-05



لماذا فقط الأشياء الصغيرة كمية؟  
  
940   01:35 صباحاً   التاريخ: 2023-06-15
المؤلف : ماركوس تشاون
الكتاب أو المصدر : النظرية الكمية لا يمكن ان تؤذيك
الجزء والصفحة : ص49–51
القسم : علم الفيزياء / الفيزياء الحديثة / ميكانيكا الكم /

إن بناء الحواسيب الكمية صعب جداً والسبب هو قابلية الحالات الانفرادية للتراكب الكمي لتتداخل مع حالات أخرى مدمرة، أو ملغية بفعل المحيط. هذا التدمر يُرى بشكل واضح في تجربة الشق المزدوج.

ان بعض انواع كشاف الجسيمات استعملت لتلتقط جسيمة مارة من خلال أحد الشقوق، اما خطوط التداخل على الشاشة فتتلاشى على الفور، وتستبدل بإضاءة منتظمة أكثر أو أقل. فإن مراقبة أي شق يمكن للجسيمة أن تمر منه هي كل ما نحتاجه لتدمير التراكب بمرورها خلال الشقين في وقت واحد. إن مرور الجسيمة من خلال شق واحد فقط يشبه رسم التداخل؛ كما لو انك تسمع صوت تصفيق يد واحدة.

إن ما حدث حقيقة هنا، هو محاولة لايجاد مكان أو لقياس الجسيمة من قبل العالم الخارجي أن معرفة التراكب من قبل العالم الخارجي هو كل ما يُحتاج لتدمير التراكب. وهو هكذا على الاغلب إذا اعتبرت التراكبات الكمية سراً. وبالتأكيد متى ما عرف العالم السر، فالسر لا يبقى له وجود! فالتراكبات هي تواصل يمكن قياسه من محيطه. فإننا بحاجة فقط إلى فوتون واحد لطرد التراكب واخذ المعلومات لتدميره. هذه العملية للقياس الطبيعي تسمى التشتت. وهذا هو السبب الرئيسي بأننا لا نرى سلوكاً كمياً عاشراً في عالم اليوم (2). بالإضافة إلى ذلك، إننا نفكر بالسلوك الكمي كصفة للأشياء الصغيرة مثل الذرات وليس كصفة للأشياء الكبيرة مثل الناس والأشجار والصفة الكمية هي بالفعل صفة الأشياء المعزولة. والسبب في أننا نراها في العالم المجهري وليس في عالم اليوم هو أنه من الأسهل عزل الأشياء الصغيرة عن محيطها بدلاً من الأشياء الكبيرة.

ان ثمن الانفصام الكمي هو العزل وما دامت الجسيمة المجهرية كالذرة التي تبقى معزولة عن العالم الخارجي، فهي يمكن أن تعمل أشياء مختلفة في آن واحد. وهذه ليست صعبة في العالم المجهري حيث إن الانفصام الكمي هو ظاهرة يومية. وعلى كل حال، ففي عالم المقياس الكبير الذي نعيش فيه انه مستحيل تقريباً – مع ما لا يحصى من كوادرليونات من الفوتونات – ان ترتد عن كل شيء في كل ثانية. ان حفظ الحاسوب الكمي معزولاً عن محيطه هو العقبة الرئيسية التي تواجه الفيزيائيين في محاولة لبناء هذه الآلة. وحتى الآن، فالحاسوب الكمي الأكبر الذي خطط الفيزيائيون لبنائه مؤلف من عشر ذرات فقط ويخزن عشر قطع كمية. وإن حفظ الذرات العشر معزولة عن محيطها لأي مدة زمنية يأخذ كل ابداعاتهم. فالفوتون المفرد يرتد عن الحاسوب، والذرات العشر الانفصامية تصبح على الفور عشر ذرات اعتيادية.

ان التشتت يوضح حدود الحاسوب الكمي، وليس شرطاً ان يتفاعل مع الوسط المحيط به من الاجهزة وبالضرورة سوف يدمر التراكب. إن الحاسوب الآلي يرجع إلى كونه حاسوباً اعتيادياً في حالة مفردة. فآلة العشر قطع الكمية، بدلاً من ان تعطي الاجوبة لـ 1024 عملية حسابية مفصولة، يمكن أن تعطيها بآن واحد. كما ان الحواسيب الكمية المقيدة لحسابات متوازية تعطي في النتيجة جواباً واحداً. إذاً، فقط عدد محدود من المسائل مناسب للحل باستخدام حواسيب كمية مما يتطلب الكثير من الإبداع. فمتى ما وجدت المسألة لتلعب مع قوة الحاسوب الكمي، كانت افضل من الحاسوب العادي بشكل كبير، حيث يحسب في ثوان ما يكتسبه الآخرون في وقت أطول من عمر زمن الكون. وعلى الجانب الآخر، فالتشتت هو ما يميز بناء الحواسيب الكمية. وبسبب التشتت يكون التراكب العملاق للحاسوب الكمي مع كل جوانب تداخله التبادلي مدم مدمراً نهائياً. وفقط القول أنه مدمر، اختزل إلى حالة مفردة ان عالم الكم هو بالحقيقة عالم المفارقة.

 

_______________________________________

هوامش

(2) انا مدرك تماماً بأن كل هذا الحديث عن الكمية بأنها سرّية يدمر إذا علم بقية العالم أنه مجرد تلاعب. لكنه كاف لنقاشنا هنا والتشتت وهو وسيلة في العالم الكمي مع تراكيبه الانفصالية، يصبح العالم اليومي حيث ان الأشجار والناس لا يكونان في مكانين بآن واحد، مما يمكن حشرة الدود من مواصلة المصارعة لشرح حقيقي، انظر الفصل الخامس، "الكون التخاطري".

 




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.