العالم الكمومي شبكة من الروابط: لماذا لا تكون الجسيمات وحيدة ✛ ✎

الأصل: "On the Quantum Structure"
· Dong-Sheng Wang
arXiv:1101.0503 · 2011-01-03 · arXiv non-exclusive · تحليل مستقل · 1 دقيقة
عمل جديد يؤكد: ميكانيكا الكم لا تصف جسيمات منفردة، بل الروابط بينها في فضاء أُطلق عليه اسم "تانغنت".

السلة المنسوجة تحافظ على شكلها ليس لأنها تملك هيكلًا صلبًا، بل لأن كل قضيب متشابك مع جيرانه. اسحب واحدًا منها وسوف تتفكك الزخرفة. ميكانيكا الكم، وفقًا للعمل الجديد، منظمة بنفس الطريقة: عناصرها الأولية لا توجد بشكل منفصل، بل فقط في تشابك مع بعضها البعض.

سابقًا، وصف الفيزيائيون الجسيمات كموجات معزولة، واعتبروا التفاعل مع المحيط أمرًا ثانويًا. لكن مؤلف المقال يقول: الجسيم دائمًا مغمور في محيطه، وهذا المحيط ليس ضجيجًا، بل جزء من الجسيم نفسه. لوصف ذلك، يبني فضاءً جديدًا هو "التانغنت". إنه شبكة حيث العقد هي الحالات، والخيوط بينها هي التشابك (رابط كمومي خاص يجعل جسيمين يتصرفان ككيان واحد). المسافة هنا لا تُقاس بالأمتار، بل بقوة الارتباط. الخلية الأولية لهذه الشبكة هي الكيوبت: نظامان فرعيان مرتبطان ارتباطًا وثيقًا بحيث لا يملكان داخلًا ولا خارجًا.

سابقًا، كان التشابك يُعتبر موردًا هشًا يجب حمايته من المحيط. الصورة الجديدة تقول: التشابك هو نسيج الواقع نفسه، والمحيط يُنسج فيه.

لا توجد تطبيقات عملية لهذه الفكرة حتى الآن، لكنها قد تساعد في فهم لماذا يبدو عالمنا الكلاسيكي مستقرًا، رغم أنه يتكون من لبنات كمومية. السلة التي بدأنا بها هذا النص ليس لها مركز مميز ولا حافة مميزة. كذلك التانغنت: لا يوجد فيه داخل ولا خارج، فقط عقد وخيوط.

يسمي المؤلف الفضاء الجديد «تانغنت» (من الكلمة الإنجليزية tangle بمعنى يتشابك)، مؤكداً أن الروابط بين عقد الشبكة تعكس التشابك، وليس المسافة الهندسية.

I = S_S + S_E - S_{SE} = 2S_E
المعلومات المتبادلة تساوي ضعف إنتروبيا البيئة، مما يعكس الارتباط الكامل بين النظام والبيئة.
I = I(S_1E_1:S_2E_2) - I(E_1:E_2) - I(E_1:S_2|E_2) - I(E_2:S_1|E_1)
المعلومات المتبادلة بين النظامين تُحسب بطرح ارتباطات البيئتين من الارتباط الكلي، مما يراعي انفتاح كل نظام فرعي.
|\psi\rangle_{AB} = \frac{1}{\sqrt{2}}(|0_A1_B\rangle - i|1_A0_B\rangle)
حالة متشابكة لنظامين فرعيين مع طور نسبي، وهي ثابتة تحت التحولات المحلية والتباديل.
العلماء
William WoottersJohn Stewart BellErwin SchrödingerAlain AspectDavid DeutschSatyendra Nath Bose
المفاهيم
ميكانيكا الكم كمي الدالة الموجية حالة الشغل زخم فيزياء كلاسيكية مسار فيزياء ترابط الميكانيكا الهاملتونية فضاء الزخم اقتران كيمياء الشبكة زمن كيوبت مادة موجة انحناء