مشاهدات هیدروداینامیک کاردار پارسی ژانگ در یک ماده کوانتومی؟
میخوام درمورد تحقیقاتی که روی هیدروداینامیک کاردار مواد کوانتومی انجام شده اطلاعات کسب کنم لطفا راهنمایی کنید ممنون
1 جواب
مشاهدات هیدرودینامیک کاردار-پاریسی-ژانگ در یک ماده کوانتومی
شکل ۱. ردیفی از تغییر چرخش‌ها
منتشر‌شده در phys.org به تاریخ ۱۳ آوریل ۲۰۲۱
لینک منبع The observation of Kardar-Parisi-Zhang hydrodynamics in a quantum material
قوانین هیدرودینامیک کلاسیک می‌تواند برای توصیف رفتار سیستم‌هایی که از ذرات زیادی تشکیل شده‌اند (یعنی سیستم‌های بسیار بدن) پس از رسیدن به حالت تعادل محلی بسیار مفید باشد. این قوانین توسط معادلات به اصطلاح هیدرودینامیکی بیان می‌شوند، مجموعه‌ای از معادلات ریاضی که حرکت آب یا دیگر سیالات را توصیف می‌کنند.
محققان در آزمایشگاه ملی اوک ریج و دانشگاه کالیفرنیا، برکلی (UC برکلی) اخیرا مطالعه‌ای را برای بررسی هیدرودینامیک یک زنجیره اسپین ۱ / ۲ کوانتوم هایزنبرگ انجام داده‌اند. مقاله آنها، که در Nature Physics منتشر شد، نشان می‌دهد که دینامیک چرخشی پادفرومغناطیس ۱D هایزنبرگ (یعنی KCuF3) می‌تواند به طور موثری توسط یک نمای دینامیکی تراز با کلاس جهانی کاردار-پاریسی-ژانگ توصیف شود.
آلن تنینت، یکی از محققانی که این مطالعه را انجام داده است، به فینیکس گفت: «من و جوئل مور سال‌های زیادی است که یکدیگر را می‌شناسیم و هر دوی ما به آهن‌رباهای کوانتومی به عنوان مکانی علاقه داریم که می‌توانیم ایده‌های جدید را در فیزیک کشف و آزمایش کنیم؛ علایق من تجربی هستند و علایق جولیس نظری هستند." «برای مدتی طولانی، ما هر دو به دما در سیستم‌های کوانتومی علاقمند بوده‌ایم، حوزه‌ای که در آن تعدادی از بینش‌های واقعا جدید اخیرا به وجود آمده‌اند، اما ما با هم روی هیچ پروژه‌ای کار نکرده‌ایم.»
ممکن است مطالعه مقاله ساخت کامپیوتر کوانتومی مبتنی بر رفت‌و‌آمد یون‌ها توسط شرکت Honeywell برای شما جذاب باشد.
مدتی پیش، هنگامی که مور از آزمایشگاه ملی اوک ریج دیدن کرد تا در ایجاد مرکز دانش کوانتومی نهاد مشارکت کند، او برخی از نظرات خود را با تنسی به اشتراک گذاشت. او به طور خاص به تنینت در مورد فرضیه جالبی که در حال بررسی آن بود، در رابطه با روشهای فوق‌العاده‌ای که در آن هیدرودینامیک ممکن است در زنجیره‌های اسپینی کوانتومی توسعه یابد، گفت. تانانت که در حال حاضر مطالعات زیادی را در مورد پیدایش هیدرودینامیک در مغناطیس‌های دو بعدی و سه‌بعدی انجام داده است، به شدت تحت‌تاثیر فرضیه مور قرار گرفته است. در نهایت، آنها تصمیم گرفتند تا بر روی یک پروژه تحقیقاتی برای بررسی این ایده جدید همکاری کنند.
تنسی گفت: «دلیل علاقه من به هیدرودینامیک این سوال بود که قوانین رفتاری کلاسیک ما چگونه در مقیاسهای طولی از تعاملات کوانتومی در مقیاس اتمی تکامل می‌یابند.» نکته کلیدی جولز این بود که تعداد زیادی از قوانین حفاظت در دینامیک زنجیره هایزنبرگ وجود دارد، که به این معنی است که اثرات کوانتومی در مقیاس اتمی بر روی مزو و میکرومقیاس احساس می‌شود. من برای چندین دهه روی زنجیرهای چرخان کار کرده بودم و فکر می‌کردم که ما درک بسیار خوبی از آنها داریم، بنابراین این چیزی بود که من بسیار مشتاق آزمایش آن بودم، چرا که یک دیدگاه کاملا جدید به ارمغان آورد.
به عنوان بخشی از مطالعه اخیر، نیک شرمن و ماکسیم دوپنت، دو فیزیک‌دان از گروه تحقیقاتی موره در دانشگاه برکلی، چندین شبیه‌سازی را با هدف نشان دادن هیدرودینامیک در یک زنجیره چرخش کوانتومی انجام دادند. این شبیه‌سازی‌ها از یک شکل مقیاس‌بندی غیر‌معمول از پراکندگی در یک ناحیه از انرژی و بردار که محققان قبلا آن را نادیده گرفته بودند، پرده برداشت.
تنینت گفت: «تکثیر تجربی این شبیه‌سازی‌ها بسیار چالش برانگیز به نظر می‌رسید، اما من می‌دانستم که هیچ‌کس در شرایط مورد نیاز چنین آزمایشاتی را انجام نداده است، بنابراین احتمال پیدا کردن چیز جالبی وجود داشت.» برای انجام آزمایش‌ها خود، تنسی، مور و همکارانش تصمیم گرفتند از KCuF3، یک پادفرومغناطیس ۱ D هایزنبرگ که به طور گسترده مورد بررسی قرار گرفته است، استفاده کنند. برای اندازه‌گیری همبستگی‌ها، آنها از تکنیکی به نام پراکندگی نوترون زمان پرواز استفاده کردند که به طور خاص بر روی فرکانس‌های بسیار کوچک در دماهای بالا تمرکز داشت.
تنسی گفت: «ما به یک راه‌حل بسیار خوب نیاز داشتیم ومن و آلن شی (متصدی پست که بیشتر کار پروژه را انجام داد) شک داشتیم که آیا اثری که امیدوار بودیم ببینیم را خواهیم دید یا خیر.» «ما این آزمایش را به عنوان یک اجرای آزمایشی در نظر گرفتیم، اما به سرعت مشخص شد که ممکن است مقیاس‌بندی پیش‌بینی‌شده در آنجا وجود داشته باشد.» داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط محققان باید به دقت کنترل و مرتب می‌شدند، همچنین برای در نظر گرفتن اثرات ناشی از نویز پس‌زمینه یا وضوح ضعیف. با این حال، در نهایت، تننت و همکارانش به وضوح علامتی را مشاهده کردند که اشاره به مقیاسی داشت که آنها پیش‌بینی کرده بودند.
مطالعه مقاله محاسبات کوانتومی چیست؟ توصیه می‌شود.
در آزمایش آنها، تیم KCuF3 را تا زمانی گرم کرد که به یک گاز با برهم‌کنش متراکم شبه ذرات کوانتومی تبدیل شد. آنها سپس از نوترون‌ها برای بررسی چگونگی چرخش ماده در مقیاسهای زمانی و فاصله طولانی با مرتبط کردن پراکندگی مشاهده‌شده به همبستگی‌های مغناطیسی استفاده کردند. تنسی گفت: «ما رفتار جهانی کاردار-پاریسی-ژانگ را مشاهده کردیم که از طیف گسترده‌ای از سیستم‌های غیر کوانتومی در یک ماده کوانتومی مشهور است.» این مشاهده فرضیه مهمی را تایید می‌کند که ظهور رفتار ماکروسکوپی را از مقیاس اتمی مرتبط می‌سازد. فیزیک درگیر بسیار پیچیده است، بنابراین برای نشان دادن این که اصول کلی در حال اجرا هستند که اجازه می‌دهند پیش‌بینی‌های کمی انجام شوند، مهم است.
فیزیک‌دانان هنوز درک ضعیفی از انتقال گرما و چرخش در مواد کوانتومی دارند. با این حال، برخی مطالعات منجر به مشاهدات غیر‌منتظره به اصطلاح رفتار سیال عجیب در این سیستم‌ها شده است. تنینت و همکارانش یک نمونه از این رفتار غیر‌معمول را شناسایی کرده‌اند که می‌تواند توسط نظریه فیزیک موجود توضیح داده شود. در آینده، روش تجربی و تکنیک‌های مورد استفاده آنها می‌تواند برای مواد دیگر نیز به کار گرفته شود، که در نهایت می‌تواند درک کنونی این مواد و هیدرودینامیک آنها را گسترش دهد.
تنینت گفت: «ما در حال حاضر در حال کار بر روی استفاده از میدانهای مغناطیسی برای مختل کردن قوانین حفاظتی مسئول رفتار کاردار-پاریسی-ژانگ برای کشف شکست آن به رفتار متعارف بالستیک و پخش حمل و نقل هستیم.» ما همچنین به موادی با اعداد کوانتومی بزرگتر نگاه می‌کنیم، که باید کلاسیک باشند. در نهایت، ما روش تجربی را به دیگر مغناطیس‌ها مانند مایعات اسپینی اعمال خواهیم کرد که در آن درک ظهور رفتار انتقال از برهم‌کنش‌های مقیاس اتمی مهم است.
فیزیک‌دانان یک نقطه کوانتومی می‌سازند که می‌تواند ماهیت ماده تاریک را افشا کند!
شکل ۱. یک کیوبیت (مستطیل کوچک) بر روی زیرلایه یاقوت کبود تنظیم می‌شود، که بر روی نوک انگشت قرار گرفته تا مقیاس را نشان دهد. دانشمندان دانشگاه فرمیل باند شیکاگو از یک کیوبیت مشابه این یکی برای توسعه تکنیکی استفاده کردند که جستجو برای ماده تاریک آکسون و فوتون‌های پنهان را سرعت می‌بخشد.
منتشر‌شده در scitechdaily.com به تاریخ ۳ مه ۲۰۲۱
لینک منبع Physicists Build a Quantum Bit That Can Search for Dark Matter
یک نوع ماده نامریی وجود دارد که بر حرکات ستاره‌ها و کهکشان‌ها تاثیر می‌گذارد اما تا‌کنون هیچ‌کس نتوانسته است خود ماده به نام ماده تاریک را مستقیما تشخیص دهد. اما برخی امیدوارند که ما بتوانیم از میدان رو به رشد دانش کوانتومی استفاده کنیم تا در نهایت آن را پیدا کنیم. دانشمندان در آزمایشگاه شتاب‌دهنده ملی فرمی وزارت انرژی ایالات‌متحده و دانشگاه شیکاگو، یک تکنیک جدید مبتنی بر فن‌آوری کوانتوم را نشان داده‌اند که جستجو برای ماده تاریک را پیش می‌برد، که ۸۵٪ کل ماده در جهان را شامل می‌شود.
آرون چو، یکی از نویسندگان مقاله منتشر شده در «نامه‌های نقد فیزیکی» در مورد این تکنیک جدید، گفت: «ما می‌دانیم که حجم عظیمی از جرم در اطراف ما وجود دارد که از همان چیزهایی که من و شما از آنها ساخته شده‌ایم، ساخته نشده است.» «ماهیت ماده تاریک یک راز واقعا جذاب است که بسیاری از ما تلاش می‌کنیم آن را حل کنیم.»
مطالعه مقاله آخرین شبکه نورون‌ها، بزرگ‌ترین معادلات دنیا را در سریع‌ترین زمان ممکن حل کردند.توصیه می‌شود.
به طور خاص، دو نوع ذرات زیر اتمی وجود دارند که دانشمندان آنها را به عنوان روشهای ممکن برای ظاهر شدن ماده تاریک فرض کرده‌اند. این همکاری دستگاه‌های جدیدی را بر اساس بیت‌های محاسبات کوانتومی توسعه داده است که قادر خواهند بود سیگنال‌های ضعیف منتشر شده توسط هر یک از این ذرات را در صورت وجود تشخیص دهند: یکی آکسون نامیده می‌شود، و دیگری «فوتون پنهان» نامیده می‌شود، یک ذره که احتمالا با فوتون‌های ذرات نور جهان قابل‌مشاهده در تعامل است.
کیوبیت راهی سریع و بسیار قابل‌اعتماد برای حل یکی از اسرار بزرگ در فیزیک ارائه می‌دهد.
شکل ۲. استوانه آبی در این نمودار نشان‌دهنده یک حفره مایکروویو ابر رسانا است که برای جمع‌آوری یک سیگنال ماده تاریک استفاده می‌شود. قسمت بنفش کیوبیت مورد استفاده برای اندازه‌گیری حالت حفره یا ۰ و یا ۱ است. این مقدار به تعداد فوتون‌های شمارش‌شده اشاره دارد. اگر ماده تاریک با موفقیت یک فوتون را در حفره رسوب دهد، خروجی اندازه‌گیری خواهد شد: 1 . هیچ رسوب فوتون اندازه‌گیری نمی‌شود : 0. عکس از آکاش دیکسیت
دانشمندان گفتند که کلید حساسیت این تکنیک، توانایی آن برای حذف قرائت‌های مثبت کاذب است. تکنیک‌های مرسوم، فوتون‌هایی که اندازه‌گیری می‌کنند را از بین می‌برند. اما این تکنیک جدید می‌تواند بدون از بین بردن فوتون، آن را کاوش کند. اندازه‌گیری مکرر یک فوتون، در طول عمر ۵۰۰ میکروثانیه آن، تضمینی برای خواندن اشتباه فراهم می‌کند. «حالا، سطح نویز استاتیک به قدری کاهش پیدا کرده است که شما این شانس را دارید که اولین صفحه نمایش کوچک را در اندازه‌گیری‌های خود با توجه به سیگنال بسیار کوچک ببینید.»
دیکسیت گفت: «در جایی که روش معمولی ممکن است با هر اندازه‌گیری یک فوتون نویز تولید کند، در ردیاب ما هر هزار اندازه‌گیری که انجام میدهید یک فوتون نویز دریافت می‌کنید.» دیکسیت و همکارانش تکنیک خود را از یک فیزیک‌دان اتمی به نام سرج هاراو اقتباس کردند که در سال ۲۰۱۲ جایزه نوبل فیزیک را به خاطر این شاهکار برنده شد.
از بین بردن آکسون‌ها و فوتون‌های مخفی
حفره‌های مایکروویو ابررسانا برای تکنیک جدید حیاتی هستند. حفره مورد استفاده در آزمایش از آلومینیوم بسیار خالص-۹۹.۹۹۹۹٪-تشکیل شده است. در دماهای بسیار پایین، آلومینیوم فوق رسانا می‌شود، یک ویژگی که طول عمر بیت‌های کوانتومی را گسترش می‌دهد، که در طبیعت آنها عمر کوتاهی دارند.
دیکسیت مشاهده کرد: «مزیت ما این است که وقتی شما-یا ماده تاریک-یک فوتون را در حفره قرار میدهید، می‌تواند فوتون را برای مدت طولانی نگه دارد.» «هرچه حفره دارای فوتون بیشتر باشد، ما باید اندازه‌گیری بیشتری انجام دهیم.» آکاش دیکسیت، دانشجوی تحصیلات تکمیلی دانشگاه شیکاگو است. این روش نسبت به ذرات نسبت به حد کوانتومی، که معیاری از اندازه‌گیری‌های کوانتومی معمولی است، ۳۶ برابر حساس‌تر است. اگر آکسون‌ها وجود داشته باشند، آزمایش فعلی یک در ده هزار احتمال می‌دهد که یک فوتون تولید شده توسط تعامل ماده تاریک را تشخیص دهد.
ممکن است به مطالعه مقاله مشاهدات هیدرودینامیک کاردار-پاریسی-ژانگ در یک ماده کوانتومی علاقمند باشید.
دیوید شوستر، استادیار فیزیک در دانشگاه شیکاگو و یکی از نویسندگان این مقاله جدید گفت: «برای بهبود بیشتر توانایی ما در درک چنین رویداد نادری، دمای فوتون‌ها باید کاهش یابد.» کاهش دمای فوتون، حساسیت به تمام نامزدهای ماده تاریک، از جمله فوتون‌های مخفی را افزایش خواهد داد. فوتون‌ها در این آزمایش تا دمای تقریبا ۴۰میلی لیکلون سرد شده‌اند (من‌های ۴۵۹.۶۰درجه فارنهایت) ، فقط کمی بالاتر از صفر مطلق. محققان می‌خواهند به اندازه دمای کاری ۸ میلی لیکلون پایین بروند (من‌های ۴۵۹.۶۶ درجه فارنهایت). در این مرحله، محیط برای جستجوی ماده تاریک بدون لکه خواهد بود و به طور موثر عاری از فوتون‌های پس‌زمینه خواهد بود.
شوستر که گروه تحقیقاتی او از همین فن‌آوری برای محاسبات کوانتومی استفاده خواهند کرد، گفت: «در‌حالی‌که قطعا هنوز راهی برای رفتن وجود دارد، دلیلی برای خوش بینی وجود دارد.» ما از علم اطلاعات کوانتومی برای کمک به جستجوی ماده تاریک استفاده می‌کنیم، اما همان نوع فوتون‌های پس‌زمینه نیز یک منبع خطای بالقوه برای محاسبات کوانتومی هستند. بنابراین این تحقیق از فراتر از علوم پایه استفاده می‌کند. « در‌حالی‌که قطعا هنوز راهی برای رفتن وجود دارد، دلیلی برای خوش بینی وجود دارد.» - AsSoC. پروفسور دیوید شوستر
شوستر گفت که این پروژه مثال خوبی از نوع همکاری است که انجام آن بین یک آزمایشگاه دانشگاهی و یک آزمایشگاه ملی منطقی به نظر می‌رسد. او گفت: «آزمایشگاه دانشگاه ما فن‌آوری کیوبیت داشت، اما در بلند مدت ما واقعا قادر به انجام هر گونه جستجوی ماده تاریک در سطح مورد نیاز نبودیم.» «این جایی است که مشارکت ملی-آزمایشگاهی نقش مهمی ایفا می‌کند.» نتیجه این تلاش میان رشته‌ای می‌تواند بسیار زیاد باشد.
چو گفت: «هیچ راهی برای انجام این آزمایش‌ها بدون تکنیک‌های جدیدی که ما توسعه داده‌ایم وجود ندارد.»
نوسان کوانتومی
از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
تجسم سه بعدی نوسانات کوانتومی
اُفت و خیز کوانتومی (اُفت و خیز خلأ یا نوسان کوانتومی) به افت و خیز انرژی در نقطه‌ای از فضا گویند. یا به بیانی دیگر به پدیدآمدن ذره‌های حاوی انرژی از هیچ افت و خیز کوانتومی می‌گویند. اصل عدم قطعیت بیان‌می‌کند که زمان و انرژی جفت یکدیگرند یعنی ناممکن است که زمان و انرژی همزمان با دقت زیاد محاسبه شوند. این عدم قطعیت فیزیک کوانتومی در محاسبه همزمان دو کمیتِ جفت برآمده از ویژگی ذاتی و ساختاری ذره‌های بنیادین است و مستقل از دستگاه اندازه‌گیری می‌باشد و ربطی به خطا و دقت اندازه‌گیری در فیزیک کلاسیک ندارد. محاسبات ریاضی مربوط به معادلات این اصل و نظریه میدانهای کوانتمی پیش‌بینی می‌کند یک ذرهٔ حاوی انرژی می‌تواند در بازهٔ زمانی بسیار کوچک از هیچ پدید آید، البته قوانین پایستگی در فیزیک مانند پایستگی بار الکتریکی و غیره حکم می‌کنند که این ذرات باید به صورت ماده و پاد ماده باشند. این جفت ماده و پاد ماده به سرعت مجدداً یک دیگر را خنثی می‌نمایند. به این پدیده افتاخیز کوانتومی یا نوسانات کوانتمی می‌گویند.[۱]
رابطه بسیار تنگاتنگی بین این مفهوم و مفهوم مهم دیگری به نام انرژی نقطه صفر وجود دارد. انرژی نقطه صفر به نوسانات کوانتومی تصادفی در میدانهای نیروی الکترومغناطیسی (و دیگر) اشاره دارد که در همه جا در خلأ وجود دارند. به عبارت دیگر، یک خلاء «خالی» در واقع یک دیگ انرژی در حال جوشش است.[۲] این دو مفهوم می‌تواند بسیاری از پدیده‌هایی که در جهان ما رخ می‌دهد را توجیه کنند (در صفحه مربوط به انرژی نقطه صفر برخی از این پدیده‌ها بیان شده‌است) همچنین در ۱۲ دسامبر ۲۰۱۹ دانشمندان موفق شدند به وسیله نوسانات کوانتمی گرما را از خلأ عبور دهند.[۳] این روش جدید انتقال حرارت نتیجهٔ اثر کاسیمیر است که شرح می‌دهد چگونه نوسانات کوانتومی یک نیروی جاذب بین دو سطح از هم جدا شده توسط خلأ ایجاد می‌کنند.
همان بستر اساسی که اجازه می دهد گربه شرودینگر هم زنده باشد و هم مرده، و همچنین همانطور که دو ذره می توانند “با یکدیگر صحبت کنند” حتی در فاصله ای دور در کهکشان، شاید بتواند به توضیح یکی از مرموز ترین پدیده ها کمک کند: رفتار انسان.
فیزیک کوانتوم و علوم اعصاب ممکن است کاملاً نامربوط به نظر برسند، اما برخی دانشمندان فکر می کنند که این دو حوزه به روشهای جالب توجه همپوشانی دارند. هر دو رشته سعی دارند پیش بینی کنند که چگونه سیستم های بدون قانون یا پیچیده در آینده ممکن است رفتار کنند.
تفاوت در این است که یک زمینه با هدف فهم ماهیت بنیادی ذرات، در حالی که دیگری تلاش می کند تا ماهیت انسان را توضیح دهد.
شیائوچو ژانگ، زیست شناس و متخصص علوم اعصاب دانشگاه علوم و فن آوری چین در Hefei، خطاب به دانشمندان می گوید: “دانشمندان شناختی دریافتند که رفتارهای انسانی“غیر منطقی “وجود دارد. تئوری های کلاسیک تصمیم گیری سعی در پیش بینی این موضوع می کنند که فرد با توجه به پارامترهای خاصی از چه انتخابی استفاده خواهد کرد، اما بعضی از انسان ها نمی توانند همیشه مطابق آنچه انتظار می رفت رفتار کنند. ژانگ توضیح داد، تحقیقات اخیر نشان می دهد كه این اختلافات در منطق با “نظریه احتمال كوانتومی” به خوبی قابل توضیح است.”
ژانگ در زمره حامیان به اصطلاح “شناخت کوانتومی” قرار دارد. در مطالعه جدیدی که در تاریخ 20 ژانویه در ژورنال Nature Human Behaviour منتشر شد، وی و همکارانش تحقیق کردند که چگونه مفاهیم قرض گرفته شده از مکانیک کوانتومی می توانند به متخصصین علوم اعصاب کمک کنند تا تصمیم گیری انسان را بهتر پیش بینی کنند.
این تیم ضمن ثبت تصمیماتی که افراد درمورد یک تسک شناختی گرفته بودند، فعالیت مغز شرکت کنندگان را نیز تحت نظر داشتند. این اسکن ها نواحی خاص مغز را برجسته می کند که ممکن است در فرآیندهای تفکر کوانتومی نقش داشته باشند.
عدم قطعیت
مکانیک کوانتومی رفتار ذرات ریز که تمام مواد موجود در جهان را تشکیل می دهند، یعنی اتم ها و اجزای فرعی آنها را توصیف می کند. یکی از اصول اصلی این نظریه، عدم قطعیت زیادی را در این جهان بسیار کوچک نشان می دهد، چیزی که در مقیاسهای بزرگتر دیده نمی شود.
به عنوان مثال، در دنیای بزرگ، می توانید بدانید که یک قطار در کجای مسیر خود می باشد و با چه سرعتی در آن حرکت می کند و با توجه به این داده ها، می توان پیش بینی کرد که این قطار در ایستگاه بعدی چه زمانی باید برسد.
اکنون قطار را با یک الکترون تعویض کنید و قدرت پیش بینی شما از بین می رود – نمی توانید مکان و حرکت دقیق یک الکترون معلوم را بدانید، اما می توانید احتمال اینکه ذره ممکن است در یک نقطه خاص ظاهر شود را محاسبه کنید، به این ترتیب، می توانید از ایده الکترونیکی استفاده کنید.
همانطور که عدم قطعیت بر جهان غلبه می کند، به فرایند تصمیم گیری ما نیز رخنه می کند، اینجا جایی است که مکانیک کوانتومی وارد آن می شود. برخلاف نظریه های کلاسیک تصمیم گیری، دنیای کوانتومی فضای خاصی را برای عدم اطمینان ایجاد می کند.
نظریه های روانشناسی کلاسیک بر این عقیده مبتنی است که افراد برای به حداکثر رساندن “پاداش” و به حداقل رساندن “مجازات” تصمیم گیری می کنند – به عبارت دیگر، اطمینان حاصل می کنند که اقدامات آنها نتیجه مثبت بیشتری دارد تا پیامدهای منفی.
این من ، معروف به “یادگیری تقویتی”، مطابق با شرطی سازی Pavlonian است، که در آن افراد یاد می گیرند که نتیجه اقدامات خود را بر اساس تجارب گذشته پیش بینی کنند.
اگر واقعاً با این چارچوب محدود شود، انسان قبل از انتخاب بین آنها، پیوسته مقادیر عینی دو گزینه را وزن می کند. اما در واقعیت، مردم همیشه به این ترتیب کار نمی کنند. احساسات ذهنی آنها در مورد وضعیت موجود، توانایی آنها در تصمیم گیری های عینی را تضعیف می کند.
تصور کنید شرط می بندید که آیا یک سکه پرتاب شده روی سر یا پشت شما فرود خواهد آمد. سر شما 200 دلار می گیرد، پشت شما 100 دلار میدهید و می توانید دو بار سکه را بیاندازید.
با توجه به مطالعه ای که در سال 1992 در مجله Cognitive Psychology منتشر شد، اکثر مردم تصمیم می گیرند شرط را دو بار بدون توجه به اینکه پرتاب اولیه منجر به پیروزی یا ضرر شود، انجام دهند. احتمالاً، برندگان بار دوم شرط می بندند زیرا آنها می خواهند برنده شوند، در حالی که بازندگان در تلاش هستند تا ضررهای خود را جبران کنند. با این حال، اگر بازیکنان مجاز به دانستن نتیجه اولین انداختن سکه نباشند، به ندرت شرط بندی دوم را انجام می دهند.
وقتی نتیجه ناشناخته است، تفاوت ها را ایجاد می شود. این پارادوکس در چارچوب یادگیری تقویت کلاسیک جای نمی گیرد، که پیش بینی می کند که انتخاب هدف همیشه باید یکسان باشد. در مقابل، مکانیک کوانتومی عدم اطمینان را در نظر می گیرد و در واقع این نتیجه عجیب را پیش بینی می کند.
دقیقاً همانطور که مکانیک کوانتومی ممکن است یک الکترون خاص در یک لحظه معین در اینجا یا آنجا باشد، اولین پرتاب سکه نیز منجر به یک برد و ضرر همزمان می شود. (به عبارت دیگر، در آزمایش معروف تفکر، گربه شرودینگر هم زنده است و هم مرده است.)
در حالی که در این حالت مبهم، معروف به “ابرقابل” قرار می گیرید ، انتخاب نهایی یک فرد ناشناخته و غیرقابل پیش بینی است. مکانیک کوانتومی همچنین اذعان می کند که اعتقادات مردم درباره نتیجه یک تصمیم معین – چه خوب باشد و چه بد – غالباً منعکس کننده آنچه انتخاب نهایی آنها به پایان می رسد است. به این ترتیب ، عقاید مردم با عمل نهایی خود در تعامل یا “گرفتار شدن” می شوند.
ذرات زیر اتمی نیز به همین ترتیب می توانند عمل کنند و بر رفتار یکدیگر تأثیر بگذارند، حتی اگر با مسافت های زیادی از هم جدا شوند.
به عنوان مثال، اندازه گیری رفتار ذره ای واقع در ژاپن، رفتار ذره ای در ایالات متحده را تغییر می دهد. در روانشناسی، یک قیاس مشابه می تواند بین باورها و رفتارها ترسیم شود.
هاون و خورنیکف توضیح می دهند: دقیقاً این” تعامل” است که بر نتایج اندازه گیری تأثیر می گذارد. نتیجه اندازه گیری، در این حالت، به انتخاب نهایی که فرد انجام می دهد، اشاره دارد. “این می تواند دقیقاً با کمک احتمال کوانتومی صورت گیرد.”
دانشمندان می توانند از نظر ریاضی این حالت تعامل را تصور کنند – که در آن دو ذره بر یکدیگر تأثیر می گذارند، حتی اگر فاصله زیادی از هم داشته باشند – همانطور که توسط انجمن پیشرفت هوش مصنوعی نشان داده شده است، در گزارشی در سال 2007، فرمول نهایی نتیجه پارادوکسیکال پارادایم پرتاب سکه را به طور دقیق پیش بینی می کند. هاون و خورنیکوف خاطرنشان کردند: با استفاده از رویکرد کوانتومی، منطق را بهتر می توان توضیح داد.
با گذشت زمان، شاید مکانیک کوانتومی به توضیح نقصان فراگیر در منطق انسانی و همچنین چگونگی بروز آن در سطح سلولهای عصبی فرد کمک کند.
برای اطلاعات بیشتر در مورد مطالب ویژه هفته آگاهی از مغز به موسسه سلامت مغز دانا مراجعه کنید.
منبع:
LiveScience.com
