سفر در زمان کوانتومی
از آلبرت اینشتین تا کامپیوترهای کوانتومی
نظریه کوانتومی، از زمان پیدایش آن در اوایل قرن بیستم تا امروز، تحولات شگرفی را در علم و فناوری رقم زده است. از مدل‌های اتمی بور تا کامپیوترهای کوانتومی امروزی، این نظریه نه تنها به درک ما از جهان کمک کرده، بلکه در آینده نیز نقش کلیدی در پیشرفت‌های علمی ایفا خواهد کرد.
ریشه‌های نظریه کوانتومی به دست آلبرت اینشتین و دیگر دانشمندان بزرگ در سال ۱۹۰۵ بازمی‌گردد. با این حال، این نظریه در سال ۱۹۲۵ به شکل جدی‌تری شکل گرفت و از آن زمان تاکنون، تأثیر عمیقی بر علم و فناوری گذاشته است. در ادامه، به مرور مهم‌ترین لحظات این سفر علمی می‌پردازیم.
۱۹۱۳؛ مدل کوانتومی اتم
نیلز بور مدلی کوانتومی از اتم ارائه داد که در آن الکترون‌ها تنها می‌توانند در مدار‌های خاصی با انرژی ثابت وجود داشته باشند. این مدل، اساس فهم ما از ساختار اتم را بنا کرد.
۱۹۱۹؛ مغناطیس، پدیده‌ای کوانتومی
فیزیکدان هلندی، هندریکا یوهانا ون لوئون، در پایان‌نامه خود پیشنهاد کرد که مغناطیس نیز یک پدیده کوانتومی است. این کشف، درک ما از خواص مغناطیسی مواد را به طور چشمگیری تغییر داد.
۱۹۲۵؛ محاسبات هایزنبرگ و تولد مکانیک کوانتومی
در سال ۱۹۲۵، ورنر هایزنبرگ در جزیره بادخیز هلگولند، محاسباتی انجام داد که به جای توصیف ویژگی‌های الکترون به صورت مقادیر واحد، آنها را به صورت جداولی از مقادیر تحلیل کرد. این کار، حقیقت بنیادی نظریه کوانتومی را آشکار کرد که توسط استادش، مکس بورن، شناسایی شد.
۱۹۲۶؛ معادله شرودینگر و الکترون‌های موج‌مانند
اروین شرودینگر چارچوبی جایگزین برای نظریه کوانتومی توسعه داد که در آن الکترون‌ها به صورت امواج توصیف می‌شدند. این توصیف با استفاده از "تابع موج"، تصویری جدید از حرکت ذرات ارائه داد.
۱۹۳۵؛ گربه شرودینگر و درهم‌تنیدگی کوانتومی
در سال ۱۹۳۵، شرودینگر آزمایش فکری معروفی طراحی کرد که در آن یک گربه در جعبه‌ای می‌تواند همزمان زنده و مرده باشد تا زمانی که مشاهده نشود. همچنین، اینشتین، ناتان روزن و بوریس پودولسکی در مقاله‌ای به بررسی پدیده «درهم‌تنیدگی کوانتومی» پرداختند که در آن دو ذره حتی در فواصل دور از هم، به یکدیگر متصل باقی می‌مانند.
به گزارش newscientist، امروزه، نظریه کوانتومی به عنوان پایه‌ای برای توسعه فناوری‌های نوین مانند کامپیوترهای کوانتومی عمل می‌کند. این کامپیوتر‌ها توانایی حل مسائلی را دارند که برای کامپیوترهای کلاسیک غیرممکن است و انقلابی در حوزه‌های مختلف علم و فناوری ایجاد خواهند کرد.
در حال حاضر، دانشمندان در حال آزمایش‌هایی هستند که می‌تواند ذرات را به گذشته بفرستد. این آزمایش‌ها، افق‌های جدیدی را در درک ما از زمان و واقعیت باز می‌کنند.
