ক্লোনিং কোয়ান্টাম স্টিয়ারিং একটি নো-গো

কোয়ান্টাম স্টিয়ারিং - একটি অদ্ভুত, অ-স্থানীয় ঘটনা যা কোয়ান্টাম এনট্যাঙ্গলমেন্টের অনুরূপ - স্টিয়ার করা সিস্টেম এবং একটি বাহ্যিক সিস্টেমের মধ্যে কোনো যৌথ অপারেশন দ্বারা পুরোপুরি প্রতিলিপি করা যায় না। এই নতুন "নো-ক্লোনিং" উপপাদ্যটি চীনের গবেষকদের কাজের ফলাফল যারা কোয়ান্টাম স্টেট ভাগ করে নেওয়া দুটি পক্ষের মধ্যে একটি সেই অবস্থা তৈরি করতে ব্যবহৃত কোয়ান্টাম কণার উত্সকে বিশ্বাস করে না তখন উদ্ভূত পরিস্থিতি অধ্যয়ন করে। মৌলিক পদার্থবিজ্ঞানের জন্য গুরুত্বপূর্ণ হওয়ার পাশাপাশি, অনুসন্ধানটি কোয়ান্টাম ক্রিপ্টোগ্রাফি এবং কোয়ান্টাম কম্পিউটিং-এর জন্য প্রভাব ফেলতে পারে।

প্রচলিত কম্পিউটারগুলি তথ্য সংরক্ষণ করে “বিটস” হিসাবে যার মান হয় 1 বা 0। কোয়ান্টাম কম্পিউটার, এর বিপরীতে, ফোটনের অনুভূমিক এবং উল্লম্ব মেরুকরণ অবস্থার মতো দুই-স্তরের কোয়ান্টাম সিস্টেমে তথ্য সংরক্ষণ করে বা "স্পিন আপ" এবং " স্পিন ডাউন” ইলেকট্রনের অবস্থা। এই কোয়ান্টাম বিট বা কিউবিটগুলির অবস্থা 0 এবং 1 এর মধ্যে সীমাবদ্ধ নয়; তারা সুপারপজিশন নামে পরিচিত একটি মধ্যবর্তী সংমিশ্রণেও বিদ্যমান থাকতে পারে। যাইহোক, একটি কোয়ান্টাম সিস্টেমের সম্পূর্ণ অবস্থা কখনই সম্পূর্ণরূপে জানা যায় না, যার অর্থ কিউবিটগুলির নিখুঁত নকল নিষিদ্ধ। এটি তথাকথিত "নো-ক্লোনিং" উপপাদ্য, এবং এটি কোয়ান্টাম ক্রিপ্টোগ্রাফির ভিত্তি তৈরি করে।

আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ নীতি হল যে দুই বা ততোধিক কিউবিট আটকে যেতে পারে, যার অর্থ ক্লাসিক্যাল পদার্থবিজ্ঞানের দ্বারা অনুমোদিত হওয়ার চেয়ে তাদের অনেক ঘনিষ্ঠ সম্পর্ক রয়েছে। যখন দুটি কিউবিট আটকে থাকে, তখন তাদের একটির অবস্থা পরিমাপ করা স্বয়ংক্রিয়ভাবে আপনাকে দ্বিতীয়টির অবস্থা বলে দেয়, সেগুলি যত দূরেই থাকুক না কেন। উদাহরণস্বরূপ, আপনি যদি একটি কণার ঘূর্ণন জানেন তবে আপনি অন্যটি নির্ধারণ করতে পারেন।

অ্যালবার্ট আইনস্টাইন এনগেলমেন্টের এই দিকটিকে অস্থির মনে করেছিলেন, কারণ এটি বোঝায় যে আটকানো কণাগুলি একে অপরের অবস্থাকে একটি অ-স্থানীয় উপায়ে প্রভাবিত করতে পারে - যাকে তিনি "দূরত্বে ভুতুড়ে ক্রিয়া" বলে অভিহিত করেছিলেন। 1935 সালে প্রকাশিত একটি গবেষণাপত্রে, তিনি এবং তার সহকর্মী বরিস পোডলস্কি এবং নাথান রোজেন এই ধরনের অ-স্থানীয়তার বিরুদ্ধে যুক্তি দেন এবং এটি তাদের আদ্যক্ষরগুলির পরে ইপিআর প্যারাডক্স হিসাবে পরিচিত হয়। পরে গবেষণায় দেখা গেছে যে তাদের যুক্তি ভুল: the 2022 পদার্থবিজ্ঞানের জন্য নোবেল পুরস্কার প্রয়াত তাত্ত্বিক জন স্টুয়ার্ট বেলের গবেষণার উপর ভিত্তি করে ত্রয়ী পরীক্ষা-নিরীক্ষার কাছে গিয়েছিলেন, প্রমাণ করেছিলেন যে জট (এবং এইভাবে অ-স্থানীয়তা) প্রকৃতপক্ষে আমাদের ভৌত জগতের অংশ।

"স্টিয়ারিং নো-ক্লোনিং নীতি"

যদিও কোয়ান্টাম তত্ত্বে কোয়ান্টাম এনট্যাঙ্গলমেন্ট অ-স্থানীয়তার একমাত্র রূপ নয়। আরেকটি প্রকার, যা কোয়ান্টাম স্টিয়ারিং নামে পরিচিত, ইপিআর প্যারাডক্সের সাধারণীকরণ হিসাবে এরউইন শ্রোডিঙ্গার প্রথম প্রবর্তন করেছিলেন। কোয়ান্টাম এনট্যাঙ্গলমেন্টে, একটি কোয়ান্টাম লেনদেনের সাথে জড়িত দুটি পক্ষ (ঐতিহ্যগতভাবে এলিস এবং বব নামে পরিচিত), উভয়ই তাদের নিজ নিজ রাজ্য তৈরি করতে ব্যবহৃত কোয়ান্টাম কণার উত্সকে বিশ্বাস করে। কোয়ান্টাম স্টিয়ারিং এই সেট-আপে একটি অসাম্যতার পরিচয় দেয়: এখন শুধুমাত্র একটি উৎস (উদাহরণস্বরূপ, এলিস) বিশ্বস্ত। এটি অ্যালিসকে বব দ্বারা পর্যবেক্ষণ করা কণাগুলির অবস্থাকে "চালিত" করতে সক্ষম করে, যার অর্থ হল যে সে তার আটকানো কণা জোড়ার অর্ধেকের উপর যে পরিমাপ করে তা ববের অর্ধেকের অবস্থাকে এমনভাবে প্রভাবিত করে যা ক্লাসিকভাবে ব্যাখ্যা করা যায় না।

নতুন কাজে প্রদর্শিত "স্টিয়ারিং নো-ক্লোনিং নীতি" এই ধরনের অ-স্থানীয়তা সম্পর্কে আমাদের বোঝার যোগ করে। "মূল নো-ক্লোনিং উপপাদ্যটি বলে যে কোনও শারীরিক ক্রিয়াকলাপ একটি অজানা কোয়ান্টাম অবস্থাকে পুরোপুরি অনুলিপি করতে পারে না," ব্যাখ্যা করে ফু-লিন ঝাং, যারা গবেষকদের একটি দলের নেতৃত্ব দেন তিয়ানজিন বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিদ্যা বিভাগ এবং নানকাই ইউনিভার্সিটির চেরন ইনস্টিটিউট অফ ম্যাথমেটিক্স. "আমাদের অনুসন্ধান ইঙ্গিত দেয় যে একটি পরিচিত অবস্থায় কোয়ান্টাম স্টিয়ারিং নিখুঁতভাবে অনুলিপি করা যাবে না যদি রাষ্ট্রটি 'খুব কোয়ান্টাম' হয়।"

গবেষকরা আরও দেখেছেন যে ইপিআর স্টিয়ারিং নামক একটি ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত ধরণের কোয়ান্টাম সম্পর্ককে আংশিকভাবে ক্লোন করা যেতে পারে। ইপিআর স্টিয়ারিং এমন রাজ্যগুলিতে বিদ্যমান যেগুলি কোয়ান্টাম স্টিয়ারিংকে বিশ্বাসযোগ্যভাবে প্রদর্শন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে এমনকি যদি স্টিয়ারড স্টেটগুলির পর্যবেক্ষক পরিমাপককে বিশ্বাস না করে। তাই এটিকে কোয়ান্টাম স্টিয়ারিংয়ের চেয়ে একটি "শক্তিশালী" কোয়ান্টাম সম্পত্তি হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে, ঝাং ব্যাখ্যা করেন। "অ্যালিস এবং ববের মধ্যে কোয়ান্টাম তথ্যের কাজগুলিতে তৃতীয় পক্ষের দ্বারা আক্রমণ করা হয়, 'চার্লি', একটি ক্লোনিং মেশিন ব্যবহার করে, আমাদের ফলাফল এলিস এবং ববের মধ্যে ইপিআর স্টিয়ারিং-এ থ্রেশহোল্ড সেট করে যাতে এলিস এবং চার্লির মধ্যে ইপিআর স্টিয়ারিং বাদ দেওয়া যায়," তিনি বলেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড.

"কোয়ান্টাম স্টিয়ারিংয়ের নো-ক্লোনিং কোয়ান্টাম সুপারপজিশনের একটি ফলাফল, যেমন মূল নো-ক্লোনিং এবং নো-গো উপপাদ্য," তিনি যোগ করেন, "এবং আমাদের প্রমাণ তথাকথিত নো-ব্রডকাস্টিং উপপাদ্যের উপর ভিত্তি করে, যা 'মিশ্র' অবস্থার একটি বর্ধিত নো-ক্লোনিং সিস্টেম (যৌগিক সিস্টেমে)।"

গবেষকরা এখন পরীক্ষা করছেন কিভাবে "কোয়ান্টামনেস" এর ডিগ্রী অন্যান্য নো-গো উপপাদ্যকে প্রভাবিত করে। "আমরা কোয়ান্টাম ক্লোনিংয়ের কাঠামোতে একাধিক পর্যবেক্ষকদের মধ্যে অ-স্থানীয়তা এবং অন্যান্য ধরণের কোয়ান্টাম তথ্য ভাগ করে নেওয়ার প্রোটোকলগুলি অধ্যয়ন করছি," ঝাং প্রকাশ করে। "অস্থানীয়তা এবং তথ্য ভাগ করে নেওয়ার এই জাতীয় বিষয় কোয়ান্টাম তথ্য বিজ্ঞানে মৌলিক।"

কাজ বিস্তারিত আছে চীনা পদার্থবিদ্যা চিঠি.