۶٫۴ آثارِ اندازه‌گیری

خانه ／ ۶. حوزهٔ کوانتومی (V5.05)

در نظریهٔ خیوطِ انرژی، هر اندازه‌گیری با سه گامِ پی‌درپی فهمیده می‌شود؛ گامِ نخست اقتران، سپس بستنِ رویداد و در پایان ثبت در حافظه. همین سه گام روشن می‌کند که آیا نوارهای تداخل شکل می‌گیرند، کمرنگ می‌شوند یا به‌کلی ناپدید می‌شوند.

نخست آنچه سامانهٔ دو شکاف نشان می‌دهد

• منبع را آن‌قدر تضعیف می‌کنیم که هر بار تنها یک بسته برسد. در برابرِ آن صفحه‌ای با دو شکافِ باریک و در پشتِ آن پرده‌ای می‌گذاریم که رسیدنِ تک‌تکِ رویدادها را می‌شمارد. هرگاه نیاز باشد، مجسّم‌ها یا عناصرِ نوری را در خودِ شکاف‌ها یا بلافاصله پس از آن‌ها می‌افزاییم.
• در حالتِ بی‌خوانشِ مسیر، هر دو شکاف باز است و هیچ سازوکاری مسیرها را جدا نمی‌کند. نقطه‌ها دانه‌دانه جمع می‌شود و نوارهای روشن و تیره پدیدار می‌گردد. تک‌رویداد یک نقطه است و تصویرِ بلندمدت نوارهاست.
• در حالتِ خوانشِ مسیر با ابزارهایی که مسیر را جدا می‌کنند مانند دو قطبندهٔ متفاوت یا نشانِ فاز یا مجسّمِ بسیار حساس، نوارها ناپدید می‌شود و دو قلهٔ پهن روی پرده می‌ماند. رویدادها همچنان تک‌نقطه‌ای‌اند اما آمار دگرگون می‌شود.
• در حالتِ خوانشِ ضعیفِ مسیر با مجسّمِ بسیار کم‌توان یا نشانی کم‌دامنه و برگشت‌پذیر، نوارها باقی می‌ماند ولی تباین کاهش می‌یابد و هرچه اقتران قوی‌تر باشد شستگیِ نقش بیشتر است.

چیزی که عوض می‌شود تنها ناحیهٔ مسیر است. منبع و پرده یکی است و تنها بودنِ پایهٔ تداخل و میزانِ شفافیتِ آن جابه‌جا می‌شود.

دوم خوانشِ نظریهٔ خیوطِ انرژی؛ اقتران سپس بستن سپس حافظه

• در اقتران، نقشِ ناهمواریِ شد در دریای انرژی از نو نوشته می‌شود. دو شکاف، نقشهٔ راهنمایی می‌تراشد که گذرِ آسان و ناحیه‌های بازدارنده را آشکار می‌کند. افزودنِ مجسّم یعنی پیوند دادنِ ساختاری تازه به میدان و این پیوند هماهنگیِ فازیِ دو مسیر را کم یا زیاد برهم می‌زند. هرچه این بازنویسی سنگین‌تر باشد، پایهٔ تداخل تخت‌تر می‌شود.
• در بستن، هرگاه بستهٔ نور با بخشی از دستگاه به‌طور کارآمد انرژی رد و بدل کند و از آستانهٔ بستن بگذرد، رویداد در مکانی و زمانی مشخص قفل می‌شود و از آن پس مسیرِ دیگر امکانِ تداخل ندارد. جایِ بستن بسته به شدتِ اقتران و هندسه می‌تواند بر خودِ مسیر یا روی پرده باشد.
• در حافظه، بستنِ میکروسکوپی به نتیجه‌ای خواندنی بدل می‌شود؛ مانند کژشدنِ سوزن، برگردانِ تصویردانه یا انباشته‌شدنِ بار. چون این ثبت انجام شد روند برگشت‌ناپذیر می‌شود و نوارهای از دست رفته بازنمی‌گردد.

بازگشت به سه حالت روشن است؛ بی‌خوانشِ مسیر، اقتران بسیار اندک است و بستن روی پرده رخ می‌دهد و نوارها واضح‌اند. با خوانشِ مسیر، بستن در شکاف انجام می‌شود و نقشهٔ راهنما بازنویسی می‌گردد و تداخلِ دوردست شکل نمی‌گیرد. در خوانشِ ضعیف، بازنویسی نیمه‌کاره است و تباین می‌افتد.

سوم انتخابِ مؤخر با همین زبان

• ایده این است که دو مسیر هم‌زمان پیش می‌روند، آنگاه در واپسین لحظه بر سرِ پیوند دادنِ آن‌ها برای تداخل یا جدا کردنِ خروجی‌ها برای خواندنِ مسیر تصمیم می‌گیریم. در سنجشگرِ ماخ–زِندِر این تصمیم همان افزودنِ جداکنندهٔ دومِ پرتو یا برداشتنِ آن نزدیکِ پایان است. در همتای کیهانی نیز می‌توان دو مسیرِ عدسیِ گرانشی را به‌کار برد و در پایِ تلسکوپ میانِ تصویربرداری یا جمع‌کردنِ تداخل‌گونه انتخاب کرد.
• با افزودنِ جداکنندهٔ دوم یک خروجیِ روشن و یک درگاهِ تاریک پدید می‌آید و با برداشتنِ آن، هر خروجی آمارِ مسیر را نشان می‌دهد. این گزینش را می‌توان تا دمِ پرده به تأخیر انداخت و نتیجه همچنان دقیقاً همان انتخابِ نهایی را پی می‌گیرد.
• آنچه به تأخیر می‌افتد شیوهٔ بستن است نه بازگشتِ پیامی به گذشته. تا هنگامی که اقترانِ نیرومند هماهنگیِ فاز را در میانهٔ راه درهم نریزد، میدان همچنان برای تداخل آماده می‌ماند. افزودن یا برداشتنِ جداکننده تنها شرطِ مرزیِ پایانی را پیش از بستن تعیین می‌کند؛ اگر بستنِ تداخلی برگزیده شود مسیرها در پایان هم‌نهی می‌شوند و نقشهٔ راهنما نواحیِ روشن و تاریک را رقم می‌زند، و اگر بستنِ مسیر برگزیده شود هر بازو جداگانه بسته و در حافظه نوشته می‌شود. نیازی به وارونگیِ سبب و مسبب نیست.

چهارم ممحایِ کوانتومی؛ باز هم اقتران سپس بستن سپس حافظه

• نخست دو مسیر را با نشانی کم‌توان مانند دو قطبشِ متفاوت علامت می‌زنیم، سپس در پایان عنصری می‌افزاییم که این نشان را بزداید یا هر دو را هم‌جهت کند. با شمارشِ هم‌زمانی تنها همان زیرنمونه‌هایی را می‌اندوزیم که در آن‌ها زدودن واقعاً رخ داده است.
• اگر نشان از پیش بزرگ و در حافظه نوشته شده باشد نوارها بازنمی‌گردد. اگر نشان هنوز تنها قابلِ خواندن مانده و پیش از بستن کامل زدوده شود نوارها در آمارِ شرطی دوباره پدیدار می‌شود. زدودنِ ناقص بازگشتِ ناقص می‌آورد.
• نشان‌گذاری همان بازنویسیِ نقشهٔ راهنما است. هرگاه تا پیش از بستن هماهنگیِ فاز را بازسازی کنیم و در میانهٔ راه چیزی در حافظه ننویسیم، پایهٔ تداخل در پایان دوباره ساخته می‌شود و نوارها در زیرنمونهٔ سازگار دیده خواهد شد. امّا پس از ثبتِ حافظه روند برگشت‌ناپذیر است و زدودن کارگر نمی‌افتد.

پنجم توضیح‌های کوتاه

• اندازه‌گیری نگاهِ خاموش نیست؛ اقترانی می‌افزاید که نقشه را عوض می‌کند و می‌تواند بستن را پیش‌اندازد.
• فروریختن، لحظه‌ای رازآلود نیست؛ نمایِ کلانِ همان سه گامِ اقتران و بستن و حافظه است.
• انتخابِ مؤخر گذشته را دگرگون نمی‌کند؛ تنها شرطِ مرزیِ نهایی را پیش از بستن تعیین می‌کند.
• ممحای کوانتومی جادو نیست؛ نشان را می‌زداید، هماهنگیِ فاز را بازمی‌آورد و از ثبتِ میانی پرهیز می‌کند.

ششم جمع‌بندی در چهار جمله

• نوارها از نقشه‌ای از پیش تراشیده پدید می‌آید و نقطه‌ها از آستانه‌های بستن و نوشتنِ حافظه.
• اندازه‌گیری همان اقتران سپس بستن سپس حافظه است و هرچه اقتران نیرومندتر باشد پایهٔ تداخل تخت‌تر و نوارها کم‌جان‌تر می‌شود.
• انتخابِ مؤخر شیوهٔ بستن را تعیین می‌کند نه بازگشتِ زمان را.
• بازگشتِ نوارها تنها هنگامی ممکن است که هیچ ثبتِ حافظه‌ای رخ نداده و زدودن کامل باشد.

ملحق راهنمایِ سنجش‌هایِ ضعیف

• سنجشِ ضعیف با اقترانِ اندک و تبادلِ ناچیزِ انرژی انجام می‌شود؛ هماهنگی کمی می‌شکند، نقشه بخشی بازنویسی می‌شود و تباین می‌افتد امّا از میان نمی‌رود.
• سنجشِ ضعیفِ پیوسته با انباشته‌شدنِ اقتران‌های کوچک، زوالِ همدوسی را پله‌پله افزایش می‌دهد و نوارها را تیره و تار می‌کند.
• ممحای کوانتومی با نشان‌گذاریِ اولیه و زدودنِ پیش از بستن و بدون هیچ ثبتِ کلان، در صورتِ زدودنِ کامل و گزینشِ درست، نوارها را در زیرنمونهٔ مناسب بازمی‌گرداند.
• انتخابِ مؤخر تصمیم‌گیری دربارهٔ نوعِ بستن را تا پایان به تعویق می‌اندازد، بی‌آن‌که به سببیّتِ وارونه نیازی باشد.
• سنجشِ محافظت‌شده و خواندنِ مقادیرِ ضعیف با حفاظی نیرومند و تبادلِ تقریباً صفر انجام می‌شود؛ نقشه را به‌سختی دگرگون می‌کند و تنها فاز یا توزیعِ محلی را بیرون می‌کشد و بستن عملاً پس از خواندن رخ می‌دهد.
• سنجشِ بی‌هم‌کنش با دگرگون‌کردنِ شرطِ مرزی، یک بازو را مسدود می‌کند تا احتمال‌ها در بازوی دیگر جابه‌جا شود؛ حتی بی‌تبادلِ مستقیمِ انرژی، نقشه تغییر کرده و آمار به حضورِ شیء گواهی می‌دهد.
• سنجش‌پذیریِ مسیر و وضوحِ نوارها در ترازویی واحد قرار دارند؛ هرچه نشانِ مسیر روشن‌تر باشد هماهنگی کم‌تر و پایهٔ تداخل ضعیف‌تر است و برعکس.