ایا کوانتوم زمونږ ژوند بدلوي؟

که مونږ دا ذرات د مایکروسکوپ په ذریعه وګورو، د ذراتو په مالیکولی تصویر کې په دوامداره توګه تغیرات دي. که د اتوم سایز ته وګورو نو ټوله نړۍ ډیره عجیبه ښکاری، کوانتوم فزیک د نوی مادو او ډیر حیراونکو تیوری سره سمون خوری. که دا په حقیقت کې وی نو ایا زمونږ لویه نړۍ کې دغه ډیر کوچنې ذرات څه اغیزه لری او مونږ یی څرنګه استعمالولي شو؟ که څه هم دا ډیر عجیبه ښکارې، خو زمونږ لویه نړۍ د دوه برخو جوړه شوی ده، یوه چې هر څه مونږ وینو، او څرنګه چې یی غواړو بدلو یی او بل د کوچنیو ذراتو، چې په سترګو یی نه وینو، چې خپل قوانین لری. مثلاً مونږ یوه مڼه لاس کې نیسو، او هغه د لاس نه وغورځو په ځمکه راولیږې که مونږ ته د مڼې د ولیدو سرعت او کتله مالومه وی نو مونږ د مڼې د ولیدو وخت هم پیدا کولای شو، په مکروسکوپیک نړۍ کې دا امکان لري، ایا په مایکروسکوپیک نړۍ کې هم داسی کیدای شي؟ مڼه د مکروسکوپیک شئ (object) لپاره یو ښه مثال دی، خو که په مایکروسکوپ کې دا مڼه وګورو نو په دی کې اتوم، الکترون او نور ډیر کوانتوم ذرات موجود دي. که چیرته دا مڼه کوانتوم ابجکت وی نو مونږ نشی کولای ډیر دقیق اوسو ځکه دا به بیا په یو داسی احتمالی فضا کې موقیعت ولری او تل به متحرکه وي. ځکه په کونتوم نړۍ کې ذرات تل په حرکت کې دي، او په ډیره کوچنۍ اندازه کې دا ذرات په دوه حالاتو کې هم وې یعنی کله ساکنه او کله متحرکه وي. لکه یوه مڼه چې هم په ونه کې ځوړنده وی او هم په ځمکه راولیدلی وي. په کوانتوم تیوری کې دی حالت ته سوپر پوزیشن super Position وایی.
کوانتوم نړۍ ډیر وخت د انسان پوهه تل په امتحان کې ساتې. ځکه دا مایکرو ذرات یو مشخصه حالت نلری او تل په حرکت کې دي. یو object ډیر حرکت لری او ډیر مختلف سرعت سره دا حالات بدلوي. خو که مونږ دا ذرات مشاهده نکړو، دوی حالات نه بدلیږې ، د ذراتو حالت هغه وخت بدلیږې چې مونږ یی مشاهده کړو، او دا په فزیک کې یو ډیر مخصوصه حالت دی. د مثال په توګه لکه مونږ سره چې یو تش کتاب وی او کله چې ورته ګورو دا کتاب لیکل کیږې. دا په مایکروسکوپیک نړۍ کې پیښیږې، ذرات ګډوډ حرکت او ځایونه لری خو که ورته وګورو کولای شو چې حالت او ځای یی مشخص کړو. ایا مونږ ددی نه څه استفاده کولای شو؟ یو خو دا یو ډیر خوندور حالت دی چې یو انسان په دی فکر وکړی چې ذرات څنګه حالت لري، بل دا چې ددی کوانتوم ذراتو په واسطه د اندازه ګیرئ ډیر دقیق sensor وټاکې، او یا د چټکو او دقیقو کمپیوترونو جوړولو لپاره وکارول شي. خو د یو کوانتم ذری ته نږدی کیدل دومره اسانه ندی، ددوی څو مشخصه خصوصیات لري. د کوانتم ذرات ډیر ظریفه دي، او هرکله چې وغواړی دغه ذرات اندازه کړی دوی خپل سوپر پوزیشن ته تغیر ورکوي. نیلز بور د نوبل جایزی ګټونکی پوهیده چې دا ذرات ډیر کوچنې دی او کولای شو چې مشاهده یی کړو. د دغه ذراتو یوه ځانګړنه دا ده چې کله دا ذرات اندازه کیږې، د دی ذراتو د اندازه کولو ماشین هم باید د همدومره انداره ( میلیاردونو ) ذراتو نه جوړ وی، او کله چې دومره ډیر ذرات د یو بل سره مخ شی نو دوی کولای شی چې د یو بل په وړاندی داسی ځان عیار کړی چې یو سوپر پوزیشن حالت ته راشی.
په لابراتوار کې دا ذرات په یوه تشه خونه کې چې د هر یوی ذری حرکت د لیزر د شعاع په ذریه لیدل کیږې اندازه کیږې هم، او په دی صورت د یوی ذری حرکت اندازه کیږې. ددی ذراتو اندازه کولوپه واسطه ساینس پوهان کولای شی د اتشفشان د خپریدو مخنیوی اندازه کړي.
مثلاً مونږ په یو سیلندر کې یو اتوم لرو او دا اتوم د جاذبی قوی سره راښکته کیږې، او سوپر پوزیشن ته راځې، دا اتوم د لیزر شعاع په واسطه په دوه اتومو ویشل کیږې، یو اتوم یی سرعت لری بل یی نلری د بلی شعاع په واسطه ورته سرعت ورکول کیږې او بیرته د لمړی اتوم سره یوځای کیږې، بدون ددی نه چې جاذبه قوه اثر ولری. د یو اتشفشان نه دمخه، د ځمکې جاذبه قوه ډیره کمیږې، داسی لکه زمونږ د پښو لاندی چې مګما په حرکت کې وي. د کوانتم ذراتو د حساسیت له امله په دی پوهیدای شو چې د اتشفشان د پیل کیدو نه مخکې کوم حالت راځې.

په راتلونکې کې به کوانتوم ګراویمیتر Quantum Gravimeter کولای شی د اتشفشان د پبلیدو نه خبر داری ورکړي. د کوانتم ذراتو په واسطه مونږ کولای شو د نړۍ ډیر داسی حالات وڅیړو او معلوم یی کړو، خو دا ټول د کوانتم ذراتو د مشاهدی پوری اړه لري چې ددی ذراتو یو مشخص حالت څرګند کړي.
ایا د ذراتو مشاهده یواځې دا څرګندوی چې نړۍ په کوم حالت کې ده؟
ایا مونږ ددغو مشاهداتو په اساس دا مالومولی شو؟
مهمه خبره دا ده چې مونږ نشو کولای د ذراتو حالت د مشاهداتو په اساس معلوم کړو. ځکه کله چې مشاهده هم شی مونږ نشو کولای د ذراتو یو حتمی حالت یا کوم رقم چې مونږ یی غواړو خوښ کړو. دا یو ډیر تصادفی حالت دي. ځکه انسان دا حالت نشی کنترولولای یواځې ددی ذراتو حقیقت څرګندولای شي.
فزیکپوهانو ورنر هایزنبرګ او نیلز بور دا وړاندیز کړی و چې مونږ هغه څه تعریف یا واضح کولای شو کوم چې مشاهده کیږې، خو البرت انشتین په دی فکر و چې یو بل حالت هم موجود دی چې د انسان په قدرت کې ندی او او د تصادف سره سمون خوری. او زمونږ د مشاهدی پرته هم وجود لری.
مثلاً انشتین پوښتنه دا وه چې مونږ نشو کولای ووایو چې سپوږمۍ یواځې هغه وخت شتون لرې کله چې یی مونږ وینو. انشتین ددی په لټه کې و چې ولی د ذراتو یو مشخص حالت انسان نشی کولای دمخه پیدا کړی یا یی اندازه کړي. ځکه ددی امکان نشته. کوانتم فزیک زمونږ اوسنۍ مدرنه نړۍ، په ډیره ښه توګه واضح کړي ده. او ددی برخې اختراعات په خپل نوع کې بیساری دي. مثلاً د لیزر رڼا چې د کوانتم د ذراتو نه جوړه ده او یوه مشخصه انرژي ، سرعت او موازی دي. لری،او یا ترانزیستور یا د برق انرژی پیاوړی کولو لپاره د کمپیوتر په مایکروچیپ کې کارول کیږې.
پرته د کوانتم ذراتو نه نن سبا به زمونږ نړۍ په بیل ډول ښکاره کیده. او په راتلونکې کې هغه څه چې یواځې فکر کې راتلل ښایی په حقیقت بدل شي.
یوه بله پدیده چې کوانتم ذرات یی لری هغه د کوانتم ذراتو په یو بل کې ورکیدل یا quantum entanglement دی. دا د کوانتم ذاراتو هغه حالت ته وایی کله چې د یو نه زیات ذرات په سوپر پوزیشن super position کې واقع شي. ددی پدیدی لمړی ځل پیژندنه البرت انشتین وکړه. په کال ۱۹۳۵ انشتین د خپلو دوه همکارانو سره دا فکر وکړ، چې کله چې دوه الکترون( منفی چارچ لرونکې ذرات) د یو بل سره ټکر کې راشی، ( یو شان چارجونه یو بل دفع کوی، مختلف چارجونه یو بل جذبوی) دوی د یو بل نه لیری کیږې، خو بیا هم د کوانتم تیوری له اړخه لا هم یو بل سره اړیکه کې دي، هایزنبرګ دی پدیدی ته د ژوریدو ( entanglement ) نوم ورکړ. ددی نه هدف څه دی؟

په تیوری کې، حتی که دوه یو ځای ذرات جلا شي، د دوی ناڅاپه کوانټم حالتونه باید تړلي پاتې شي تر هغه چې یو یې اندازه یا ګډوډ نه وي. دا اندازه کول سمدلاسه د بلې ذری حالت ټاکي، مهمه نده چې څومره د یو بل نه لرې واټن لري. دا نظر دومره متضاد دی چې البرټ انشټین دا د “لرې نه ډارونکي عمل” یا “spooky action at a distance.”نومولی وه.
مثلاً مونږ دوه ذرات د دوه لویو ښارونو منځ کې ږدو، یوه ذره ژیړ رنګ لری بله زرغون، دواړه خواپه خوا ږدو او بیا یی لیرې کو، یوه په یو ښار کې زرغونه وی بله ژیړه، د دوی فوتون او ذرات هیڅ یو بل سره اړیکه نلری او نشی کولای د یو بل سره کوم تړون ولری، یعنی که دا کوانتم ذرات یو بل نه لیری شوی کوم مشترک خاصیت نلری، خو که فکر وکړو ددوی مشترک خاصیت د مخه مشخص شوی دی، ددی لپاره هیڅ تشریح نشته او حتی تجاربو دا ښودلې ده چې دوی هیڅ یو بل سره مشترک خواص نلرې. البرت انشتین دا دمخه ویلی و، او پنځوس کاله وروسته تجاربو دا وښوده چې د ذراتو منځ کې داسی یو مشترک خاصیت موجود دي. او د لمړی ځل لپاره په ۲۰۱۵ کال کې د ۱.۳ کیلومتره په فاصله کې دا ذرات اندازه شو. ددی لپاره فزیک پوهانو یوه داسی نړۍ په نظر کې ونیوله چیرته چې د فزیک قوانین شتون نلری. د لمړې ځل لپاره د ذراتو د ژوریدو مخنیوی چین کړي دی ، دوی یوه ستلایت لابراتوار لری چې دغه کوانتم ذرات کې موجود دي. دوی په دوه مختلفو موقیعتونو کې د کوانتم دوه ذری چې (۱۲۰۰کلیومتره) د یو بل نه لیری و، اندازه کړی، او د دواړو خاصیت یو شانته وو.
Micius satellite,
چې د لرغونې چین یو فیلسوف په نامه نومول شوی دی په ۲۰۱۶ کال کې وکارول شو. دا ستلایت د سل میلیونه ډالرو په لګښت د یو میلیون کوانتم او فضا د تجاربو لپاره ځانګړي شوی دي.
د Micius satellite نظر د چینی فزیکپوه
‏Jian-Wei Pan چې د چین په ساینس او تکنالوجی پوهنتون University of Science and Technology of China in Shanghai
کې څیړنی کوی پیدا شوه.
په اروپا کې کوانتم ذراتو او ستلایت پروژه TeQuantS چې د سایبری حملو نه د مخنیوی لپاره کارول کیږې، په کال 2022 کې په لوګزامبورک کې شلو کمپنیو په همکارۍ سره د اروپا د کوانتم مرکز پرانیسته چې د سایبری حملی به په اروپا کې څارې. دا سیستم چې
‏The EAGLE-1 satellite-based system
نومیږې په ۲۰۲۴ کال کې پیلیږې او په دری کالو کې به تکمیل شې.
ستلایت نن سبا د لیری واټن د کوانتم ارتباط لپاره ځانګړې وسیله ده ځکه د ځمکې فایبر اوپتیک لینونه په مستقیمه توګه د کوانتم معلومات خپروی خو د ۱۵۰ کلیومترو په فاصلی پوری محدودی دي. نن سبا د لویو څیړنیزو مرکزونو یوه عمده برخه څیړنې د کوانتم ارتباط یا تیلیپورتیشن دی چې په ستار تریک سریال کې هم ورته اشاره شوی وه. نوی کوانتم انقلاب کې دا امکان ل ی چې یو اتوم په مستقله توګه د بل اتوم د سره د نږدیکیدلو لپاره مشخص شې، دا یو مشخصه کوانتم (ایفکت) یا تاثیر جوړولی شی. ریچارد فاینمن لمړنۍ کس و چې کوانتم کمپیوتر یی جوړ کړ.
فاینمن په ۱۹۱۸ کې په نیویارک ښار کې زیږیدلی او د پرنسټن پوهنتون څخه په فزیک کې پی ایچ ډي ترلاسه کړی. هغه د کوانټم الکترودینیمیک (QED) په برخه کې د خپل کار لپاره پیژندل شوی، کوم چې هغه په ​​۱۹۴۰ او ۱۹۵۰ کلونو کې وده کړې، هغه د کوانټم کمپیوټینګ نظریات او حتی نانو ټیکنالوژي برخه کې خورا زیات کار کړي دي.
کوانتم فزیک مونږ ته زمونږ د ژوند او د طبیعت حقیقت راڅرګندوي، او لا به ډیرو نویو لاسته راوړنو ته لاره پرانیزې.