Evrimden esinlenen bir çerçeve, iki gözlemcinin neden aynı quantum olmayan dünyayı gördüğünü gösterebilir, kuantum aleminin birçok bulanık olasılığı
Kuantum alemi bulanık olasılıklarla doludur
Kuantum alanı kötü şöhretli belirsizliklerle doludur, ancak bizim gibi gözlemciler hala bunu çok somut şekillerde nasıl deneyimlediğimizi kabul etmeyi başarırlar. Evrimsel ilkelerden esinlenen bir kuantum çerçevesi, bu tür bir fikir birliğinin nasıl mümkün olduğunu açıklayabilir – ve şimdi araştırmacılar bunu matematiksel olarak kanıtlamışlardır.
“Her gün, dışarı çıktığınızda, bir şeyler görüyorsunuz. Ve onları yerel olarak görüyorsunuz. Garip kuantum özelliklerini görmüyorsunuz. Öyleyse, soru şu ki, bu bölünmeyi kuantum ve klasik arasında nasıl bağlayabiliriz?” New Mexico’daki Los Alamos Ulusal Laboratuarı’nda (LANL) Akram Touil diyor.
Quantum Darwinizm adı verilen bir çerçeve bu bağlantıyı yapabilir. 2000 yılında Wojciech Zurek tarafından önerilen Lanl’da da önerilen bu fikir, quantum olmayan bir dünyayı nasıl gördüğümüzü ve neye benzediğini nasıl kabul ettiğimizi göstermek için doğal seleksiyona benzer bir süreç kullanıyor.
Kuantum dünyası varoluşsal bulanıklıkla doludur: her kuantum nesnesi, ölçülene veya gözlemlenene kadar olası bir varlık bulutudur, bu noktada iyi tanımlanmış veya “klasik” bir durum varsayar. Fizikçiler, bu geçişin onlarca yıldır hangi mekanizmanın altında yattığını tartıştılar. Kuantum Darwinizm ile Zurek, nihayetinde gördüğümüz devletlerin bir şekilde olasılıklar bulutundaki diğerlerinden daha sağlam olduğunu öne sürdü – doğal seleksiyon dilinde, bu durumlar daha “formda”.
Bir kuantum nesnesi çevresi ile etkileşime girdiğinde, olası durumlarından bazıları yok edilir, ancak bu özel durumlar kendilerini çoğaltarak hayatta kalır. Böylece, bir nesneye baktığınızda ve onu tam olarak gördüğünüzde, bu kopyaların uzun zincirinde gerçekten bir tane görüyorsunuz.
Yeni çalışmalarında, Touil, Zurek ve meslektaşları bu sürecin ardından iki gözlemcinin ne kadar anlaşabileceğini düşündüler. Her gözlemcinin sadece nesnenin ortamının bir kısmına erişebildiği ve asla nesnenin kendisinin bir kısmına sahip olduğu bir senaryo incelediler. Bu tür sınırlı bilgilerle, her gözlemci nesnenin çok farklı bir zihinsel resmi ile sonuçlanabilir.
Algılarındaki farkı ölçmek için ekip, gözlemcilerin “karşılıklı bilgilerini” hesapladı, bu da her birinin nesne hakkında öğrendikleri arasındaki örtüşmeyi yakaladı. Farklı boyutlardaki geniş bir nesne ve ortam sınıfı için, gözlemcilerin gözlemledikleri quantum olmayan dünyada fikir birliğine ulaştıklarını bulmuşlardır.
Polonya Bilimler Akademisi’ndeki Jarosław Korbicz, bunun kuantum dünyasıyla nasıl etkileşime girdiğimizi anlamak için “parlak ve gerekli” bir çerçeve olduğunu söylediği kuantum Darwinizm’den şimdiye kadar eksik olan bir ayrıntıyı doldurduğunu söylüyor. “Siz ve ben bir şeye baktığımı düşünün, diyelim ki bardağımda” diyor. “Su bardağı ile görme arasında bir korelasyon var ve o zaman soru, ‘Ben ve sen arasında doğrudan bir korelasyon var mı?’ Bu çalışma bu resmi tamamlıyor. ” Özellikle, araştırmacılar bu korelasyonun var olduğunu buldular. “Sıradan yaşamda önemsiz olmasına rağmen, bu tür sorular kuantum dünyasında mutlaka açık değildir” diyor.
Matematiksel hesaplamalara ek olarak, Touil ve meslektaşları, çalışmalarını bir deneye çevirmek için Çin’deki Zhejiang Üniversitesi’ndeki araştırmacılarla birlikte çalıştılar. Bir kuantum bilgisayarın içinde 12 kuantum bit veya kubit kullandı, ikisi nesne olarak belirlenmiş iki ve geri kalan 10’u çevreleri olarak kullandı. Araştırmacılar, bu kubitlerin kuantum durumlarının zaman içinde nasıl değiştiğine dair ön veriler elde ettiler ve bu sonuçlar kuantum darwinizm tahminleriyle tutarlıydı.
Touil, Teksas’taki Houston Üniversitesi’nde matematiksel çalışmayı ve Kiera Salice’i 19 Mart’ta Kaliforniya’daki Amerikan Fizik Derneği Küresel Fizik Zirvesi’nde sundu.
Touil, bunun bugüne kadarki en büyük deney olduğunu, ancak benzer çalışmaların geçmişte cesaret verici sonuçlar sunduğunu söylüyor. Korbicz, bu tür deneyler kuantum dünyasının bildiğimiz dünya haline nasıl geldiğine dair bir açıklama olarak kuantum darwinizm davasını güçlendiriyor.
İngiltere’deki Nottingham Üniversitesi’ndeki Gerardo Adesso, yeni çalışmanın kuantum darwinizmine klasik dünyanın kuantumdan nasıl çıktığını anlamanın bir yolu olarak ağırlık kattığını, ancak çerçeveye daha fazla ayrıntı eklemek için hala yer olduğunu söylüyor. Örneğin, gelecekteki hesaplamalar sadece gözlemcilerin gözlemledikleri klasik dünya üzerinde ne kadar hemfikir değil, aynı zamanda gözlemlerinin kesin içeriğini belirleyebilir. Ve soru, herhangi bir kuantum izinin fikir birliğine varma sürecinden kurtulup kuramayacağını söylüyor.
Touil ayrıca kubitlerin ötesine geçmek ve kuantum Darwinizm’in fiziksel dünyanın tam zenginliğini nasıl açıklayabileceğini keşfetmek istiyor. Örneğin, ekibinin çalışmalarını laboratuvarda özel malzemeler veya aşırı soğuk atomlarla oluşturulabilen kuantum madde durumlarıyla ilişkilendirmek istiyor. Bu şekilde, kuantum Darwinizm sadece neden quantum olmayan bir dünyayı gördüğümüzü değil, aynı zamanda bu dünyanın neden hala bazı kuantum örneklerini içerdiğini açıklayabilir.
