دانشنامه مفاهیم کوانتومی سایکت

درهم‌تنیدگی کوانتومی پدیده‌ای است که در آن دو یا چند ذره به گونه‌ای با یکدیگر ارتباط دارند که حالت یک ذره به طور مستقیم بر حالت ذره دیگرحتی اگر فاصله زیادی بین آن‌ها وجود داشته باشد، تأثیر می‌گذارد. این پدیده برخلاف شهود کلاسیک عمل می‌کند، زیرا اندازه‌گیری یکی از ذرات به‌طور آنی حالت ذره دیگر را بدون توجه به فاصله میان آن‌ها تغییر می‌دهد.

نامساوی بل، رابطه‌ای ریاضیاتی است که بر اساس «منطق عادی» ما درباره‌ی جهان به دست می‌آید و می‌گوید که اگر دو ذره از هم دور باشند، اندازه‌گیری روی یکی نباید بر دیگری تأثیر بگذارد. اما آزمایش‌ها نشان داده‌اند که جهان از این نامساوی پیروی نمی‌کند؛ یعنی برخلاف عقل سلیم ما، ذرات دور از هم در جهان کوانتومی به‌نوعی با هم ارتباطی غیرمعمول دارند.

یکی از تفاوت‌های اساسی میان مکانیک کلاسیک و کوانتومی در ماهیت کمیت‌های فیزیکی است. در مکانیک کوانتومی، کمیت‌ها گسسته هستند و نتایج اندازه‌گیری‌ها ماهیت تصادفی دارند. برای توصیف ریاضی این ویژگی‌های خاص، از فضای هیلبرت استفاده می‌شود. بردارهای این فضا که حالت‌های کوانتومی سیستم‌های فیزیکی را توصیف می‌کنند، به ما امکان می‌دهند احتمال مشاهده هر یک از مقادیر ممکن در اندازه‌گیری و همچنین مقدار میانگین کمیت‌های فیزیکی را محاسبه کنیم.

مشاهده‌پذیر کوانتومی خاصیتی نظیر موقعیت، تکانه، انرژی یا اسپین از یک سیستم کوانتومی است که می‌توان آن را اندازه‌گیری کرد. به مشاهده پذیر به‌عنوان چیزی در دنیای کوانتومی فکر کنید که در پاسخ به یک "سؤالی که می‌توانیم درباره سیستم بپرسیم" مربوط می‌شود و پاسخ آن از طریق انجام یک اندازه‌گیری به دست می‌آید.

برهم‌نهی کوانتومی به زبان ساده به این معناست که یک چیز می‌تواند همزمان در چند حالت وجود داشته باشد؛ همانند این‌که یک چراغ هم‌زمان روشن و خاموش باشد. زمانی که به چراغ نگاه کنیم، تنها یکی از این حالات را می‌بینیم؛ یعنی با نگاه کردن متوجه می‌شویم که خاموش یا روشن است و بدیهی است تا زمانی که آن را نگاه نکنیم، گویی هر دو حالت خاموش و روشن با هم وجود دارند.