الحالة المترابطة
الحالة المترابطة هي فصيلة من الحالات الكمومية للهزاز التوافقي (كنمط من أنماط المجال الكهرطيسي) تحقق الحد الأدنى من علاقة اللايقين لهايزنبرغ. رياضياً، هي دالة ذاتية لمؤثر الإفناء a، حيث a|α⟩ = α|α⟩، والعدد المركب α يعطي السعة والطور الوسطيين. ويكشف النشر وفق حالات العدد (فوك) عن إحصاء بواسوني للفوتونات: احتمال وجود n فوتوناً بالضبط هو e^{-|α|²} |α|^{2n}/n!. والطاقة الوسطى تساوي ħω|α|². هذه الحالات لا تتشتت مع الزمن وتحافظ على شكل الرزمة الموجية، مما يجعلها غالباً جسراً بين الوصف الكمومي والكلاسيكي.
التاريخ
اكتشف إرفين شرودنغر هذه الحالة عام 1926، أثناء بحثه عن وصف كمومي قريب ما أمكن من حركة البندول المألوفة. لاحقاً، ومع اختراع الليزر، أصبحت أداة عملية.
كيف يعمل
تخيل أرجوحة: إن دفعتها بإيقاع منتظم، تزداد سعتها ويصير التأرجح سلساً. في العالم الكمومي، 'الأرجوحة' هي المجال الكهرطيسي. تنشأ الحالة المترابطة عندما يُساق المجال بضخ ليزري — فيتذبذب بسعة (مدى) وطور (إزاحة) محددين بدقة. عندئذٍ يتوزع اللايقين بالتساوي: نخطئ قليلاً في السعة والطور معاً، لكن الخطأ الكلي أدنى ما يمكن.
💡 عند انعكاس الضوء المترابط عن مرآة عادية، يبقى مترابطاً — فالضياع يقلل فقط قيمة α. ولهذا تعمل مؤشرات الليزر حتى بعد مئات الكيلومترات في الألياف البصرية.