لماذا لا يمكن رؤية بعض الأشياء الكمومية

الأصل: "Unobservables and Decoherence from Complexity"
· Michael Epping, Jochen Szangolies
arXiv:2606.20927 · 2026-06-18 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
هناك قياسات تسمح بها الرياضيات لكن الفيزياء تمنعها، لأنها كانت ستحل مسائل صعبة للغاية.

هناك مسائل يسهل التحقق من حلها لكن يصعب حلها جدًا. مثلاً، تُعطى سلسلة طويلة من الشروط، ويُطلب معرفة ما إذا كان يمكن تحقيقها كلها في وقت واحد. إذا اقترح أحدهم جوابًا، فيمكن التحقق منه بسرعة. أما إيجاد الجواب، فهو أشبه بتجربة كل توليفات قفل: مع كل شرط جديد يتضاعف العمل.

وقد بنى العلماء قياسًا كموميًا، لو أمكن إجراؤه لحلّ هذه المسائل بسرعة كبيرة. لكنه في هذه الحالة سيحل أيضًا مسائل تُعدّ غير قابلة للحل حتى بالنسبة إلى الحواسيب الكمومية. وهذا تناقض. إذن، لا وجود لقياس كهذا. إنه أشبه بمفتاح رسمته الرياضيات، وعجز العالم الفيزيائي عن صنعه.

القياس مصمم ببراعة: فهو يفحص الشروط واحدًا واحدًا، وإذا لم يكن الجواب مناسبًا يمكن «إلغاؤه» والعودة إلى الوراء. ولإجراء هذا الإلغاء لا حاجة إلا إلى أربع خلايا كمومية، وهي أصغر مجموعة قادرة على تصحيح خطأ واحد معلوم الموضع.

ويترتب على ذلك أمر غريب: إذا كان القياس مستحيلًا، فإن بعض تحولات الحالات الكمومية مستحيلة أيضًا. وإذا تعذّر تحويل حالتين إحداهما إلى الأخرى، فإن مزيجهما وتراكبهما يبدوان متطابقين. فلا يستطيع أي جهاز أن يميّز بين «إما هذا وإما ذاك» و«كلاهما في آن واحد». وهذه الحالات كأن الطبيعة نفسها حظرتها، لا بقانون فيزيائي، بل بتعقيد الحساب.

كان يُظنّ سابقًا أن العالم الكمومي يصير عاديًا لأن الأجسام الكبيرة تتفاعل باستمرار مع محيطها. أما الآن فقد اتضح أن هناك سببًا آخر: بعض التأثيرات الكمومية لا يمكن رؤيتها ببساطة، لأن ذلك يتطلب حل مسألة لا يجيد العالم حلها بسرعة. فالباب موصد، لا لأن القفل معطوب، بل لأن المفتاح يقتضي المستحيل.

لإلغاء نتيجة قياس غير مرغوبة يُستخدم رمز كمومي من أربعة كيوبتات، يرمّز كيوبتين منطقيين. وهو أصغر رمز ممكن قادر على تصحيح خطأ واحد معلوم الموضع.

العلماء
Stephen HawkingJacob BekensteinAbner ShimonyAlain AspectAnton ZeilingerArtur Ekert
المفاهيم
فك الترابط الكمومي عشوائية كمومية مبدأ التراكب تراكب عياني عدم يقين زمني نموذج كلاسيكي مبدأ عدم اليقين فقدان الترابط الجاذبي عدم تمييز الفوتونات قابل للرصد مبرهنة منع الاستنساخ الكمومي عدد الجسيمات خوارزمية هجينة مشكلة القياس الحد الكلاسيكي عمومية مشكلة الثابت الكوني حالة مختلطة شبه كلاسيكي لا موضعية