[م .نبيل زبن]

تطبيقات النظرية الكمية



النقل عبر الفضاء

كان أبزر أحلام البشرية هو ايجاد وسيلة ما لنقل الأشخاص من مكانٍ إلى مكان آخر، دون الحاجة لإهدار الوقت في قطع مسافات كبيرة. وهناك الفيلم الشهير “star trek” الذي يشرح ذلك. لكن واقعياً وفي مختبرٍ على جُزر الكناري على شواطئ أفريقيا، قام فريقٍ بحثي بقيادة الدكتور “أنطون زيلنغر”، باستخدام النظرية الكمية لنقل فوتونات الضوء دون الحاجة لأن يقطع مسافة كبيرة. التجربة كالآتي..

يقوم الفريق بتوليد فوتونين – جزيئين- للضوء مترابطين، ويبقى أحدهم في جهازٍ موجود في جزيرة “لابالما”، والآخر سيرسل إلى جزيرة “تينيريف” التي تبعد مسافة 144 كم، بواسطة تلسكوب ليزري مُوجّه.

ثم تطبق النظرية الكمِّية على فوتون ثالث يُضاف ومن المفترض أن ينتقل إلى جزيرة “تينيريف” ليس من خلال المسافة بين الجزيرتين، بل من خلال الرابطة بين الفوتونين- الجزيئين – الأصليين، ليستقرهناك مُطابقاً تماماً للفوتون الأصلي في جزيرة “لابالما”.

خلال الإنتقال يتوجب على الفريق مقارنة الحالة الكمية للجزيئيين. وحين تمت وطُبّقت التجربة، نجح “زيلنغر” في نقل ألآف الجزيئات بتلك الطريقة.

لكن حلم البشرية في نقل البشر لازال مُستبعداً، حيث تتطلب عملية النقل تلك؛ تدمير الجُزيء أو الشيء الأصلي بعد نقله لمكانٍ آخر، ولا أحد يريد خوض تلك التجربة بكل تأكيد.!

المعادلات الفيزيائية التي يعتمد عليها العلماء لإكتشاف المستقبل !

الحاسوب الكمِّي


صورة للعملاق الحاسوب الكمِّي

عالمٌ آخر يدعى “سيث لويد” من معهد ماساتشوستس، يعمل على توظيف ميكانيكا الكم في عمل شيء أكبر، وهو الحاسوب الكمِّي. يعتمد الحاسوب العادي على نظامٍ ثنائي يُدعى الـ “bit”، لكن هنا يصبح بشكلٍ كمِّي مختلف.

بمعنى توظيف الـ “bit” للعمل جزيئات كمِّية، أي أنه لو وجد “0” في مكانٍ ما و”1″ في مكانٍ آخر في الحاسوب الكمِّي، هما معاً يُكِّونان “بِتُّا- bit” كمِّيا يمكن من خلاله إجراء حسابات رياضية لا يمكن تخيلها.

في ميكانيكا الكم؛ تستطيع الجزيئات أن تتواجد في أماكن عدة في وقتٍ واحد، لذا يمكن للـ “bit” الكمِّي إجراء العديد من العمليات الحسابية المتعددة، والمعقدة، والمليئة بالملايين من المُتغيرات في آنٍ واحد للوصول لنتيجة واحدة صحيحة في النهاية، وتجاهل البقية. على سبيل المثال: توقع حالة الطقس مُسبقاً، يمكننا من خلاله التنبؤ بالكوارث الطبيعية كالزلازل والأعاصير قبل حدوثها.

فجميع الجزيئات في العالم الكمِّي الصغير، تؤول إلى ذراتٍ وذرات؛ حتى تكوَّن أشياء كبيرة صعوداً من عالم الجزيئات الصغير، إلى عالمٍ آخر.

يقول الفيزيائي براين غرين:

“يعتقد فيزيائيون في العالم، أن كل الإحتمالات في العالم الكمِّي لا تختفي أبداً، وعوضاً عن ذلك؛ كُلها وجميع النتائج التي تحدث في هذا العالم الصغير، تحدث فعلاً ومعظمها يحدث في أماكن أخرى، في أكوانٍ مُوازية أخرى لكوننا.”

يبقى السؤال الذي لم يجد أحد إجابة عليه حتى الآن، هو لماذا أصلاً تكون الجزيئات في حالة تخبُّط، وغير مستقرة وتتواجد في أماكن عدة في آنٍ واحد في العالم الكمِّي؟

أخيراً.. أنهيت هذا التقرير وأكاد أشعر أنني غُيُّبت تماماً عن حاضرنا، احتاجت إلى أخذ إستراحات كثيرة بين السطور والفقرات أثناء كتابته. ميكانيكا الكم هي السِّحر العلمي، والحقيقة والإحتمالات التي تدب في خفايا أصغر مكونات المادة؛ الذرة. ثم تعود بنا صعوداً إلى عالمنا الواقعي بأحجامه الكبيرة، ثم إلى أكوانٍ أخرى موازية لكوننا، ولا أحد يعلم إلى أين ستأخذنا مُستقبلاً.

ميكانيكا الكم أشبه بعلاجٍ مغناطيسي للنفس البشرية، خفية بتأثيراتها لكنها حقيقة واضحة تُسيِّر بها عوالم صغيرة. وأنت أيها القارئ، بعد أن عرفتها بتمعنٍ وعلى طريقتها وقوانينها، لن تعود كشخصٍ طبيعي يدرك الواقع إلا بعد عدة دقائق.

فمعرفة أن الأساس لهذه النظرية الصحيحة المُثبتة بحساباتها؛ هو عدة قوانين ومشاهدات لتجارب تُلغي كافة المفاهيم الفيزيائية المحسوسة واقعياً، ليس أمراً سهلاً، فكلاهما صحيح، لكنهما متناقضين تماماً. ولا يمكن للعقل البشري إدراكها إلا إذا ذهبت به لعالم النظرية الكمِّية الصغير، عالم مُتناهي الصغر أغرب من الخيال، وفوق كافة التصورات الذهنية.