اَبا اِباد

تست مخرب در کوانتوم

تست مخرب در کوانتوم

تست مخرب، تست غیرمخرب. احتمالا شما این کلمات را بارها شنیده اید و شاید اگر تخصص شما در رشته‌های مهندسی نبوده باشد، این کلمات معنای خاصی را به ذهن شما منتقل نکند. یک تعریف خیلی ساده از تست مخرب این است که در این نوع تست‌ها، نمونه یا همان سیستمی که در حال اندازه گیری آن هستید، با انجام تست، تخریب می‌شود و دیگر شبیه نمونه یا سیستم اولیه نخواهد بود و خلاصه آن نمونه دیگر قابل استفاده نیست.

اگر هم آن نمونه یا سیستم اندازه گیری در طی تست، تخریب نشود، به آن تست، تست غیرمخرب گفته‌ می‌شود.

مثلا شما قصد دارید ایمنی یک خودروی سواری را در برخورد با یک دیوار بتنی، بسنجید. شما تصاویر آزمون‌هایی مانند تصویر بالا را دیده اید. یک خودرو که چند آدمک بر آن سوار هستند، با سرعت مثلا ۶۰ کیلومتر بر ساعت با یک دیوار بتنی برخورد می‌کند و سپس مانکن‌ها از لاشه‌ی خودرو خارج می‌شوند و مشخص می‌شود که اگر به جای مانکن‌ها، انسان سرنشین خودرو بود، چه بلایی بر سر انسان می‌آمد. اما آن خودرو هر مدلی که باشد، دیگر بعد از تست به درد هیچ چیزی جز اوراق کردن نمی‌خورد و دیگر کسی سوار آن خودرو نخواهد شد. به چنین تستی، تست مخرب گفته می‌شود.

اما فرض کنید کسی قصد دارد شتاب این خودرو را اندازه گیری کند. این خودرو به محلی که دستگاه اندازه گیری سرعت در آنجا قرار دارد، برده می‌شود و یک نفر، پشت فرمان نشسته و بلافاصله بعد از شروع تست، پایش را تا ته روی گاز فشار می‌دهد (فرض کنید این خودرو دنده اتومات است) و زمان مورد نیاز برای اینکه سرعت خودرو از صفر به صد کیلومتر بر ساعت برسد، اندازه گیری می‌شود و بعد می‌گویند صفر تا صد این خودرو مثلا ده ثانیه است. در اینجا شما نمونه را تخریب نکردید. آن کمپانی هم خودرو را اوراق نمی‌کند. بلکه احتمالا آن را با قیمت دست دوم می‌فروشد. چون این تست، تست مخرب نیست و نمونه‌ی مورد آزمون با انجام تست، تخریب نمی‌شود و همان نمونه‌ی اولیه باقی می‌ماند.

اما تا اینجا هرچیزی که‌ گفتیم مربوط به ابعاد فیزیک کلاسیک بود. در ابعاد‌ کلاسیک، ما تست‌های مخرب و غیرمخرب داریم. اما در ابعاد کوانتومی، تمامی تست‌ها مخرب است. در ابعاد کوانتومی شما هر اندازه گیری انجام دهید، اندازه گیری شما سیستم را تغییر می‌دهد. در این ابعاد، هر نوع اندازه گیری، خودش یک عملیات یا operation به حساب می‌آید. شما نمی‌توانید اندازه گیری روی سیستم انجام دهید و بعد انتظار داشته باشید که سیستم شما، همان سیستم اولیه باقی بماند.

مثلا فرض کنید قصد دارید مکان یک الکترون را اندازه گیری کنید. برای اینکار شما یک فوتون را به سمت آن الکترون‌ پرتاب می‌کنید تا بعد از برخورد آن با الکترون، مکان دقیق الکترون را پیدا کنید. فوتون با سرعت به سمت الکترون رفته، با آن برخورد می‌کند و بعد به سمت شما باز می‌گردد. شما فوتون را دریافت می‌کنید و می‌گویید بله الکترون دقیقا اینجاست. اما راستش الکترون دیگر آنجا نیست. برخورد فوتون با الکترون باعث جابجایی الکترون شده است و حالا این سیستم، یک سیستم جدید است و نمی‌توانید ادعا کنید همان سیستم اولیه است.

در مثال گربه‌ی شرودینگر، شما تا وقتی درب جعبه را باز نکرده اید، گربه در وضعیت مرده-زنده است. اما به محض اینکه دست به اندازه گیری می‌زنید و درب جعبه را باز می‌کنید، دیگر گربه یا در وضعیت مرده است و یا در وضعیت زنده. پس حالا دیگر شما همان سیستم اولیه را ندارید و با اندازه گیری، وضعیت سیستم را تغییر داده اید.

– اَبا اِباد

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *