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ग्रीनबर्गर–हॉर्न–जाइलिंगर (GHZ) पैरेडॉक्स यह दर्शाता है कि क्वांटम सिद्धांत को स्थानीय वास्तविकता के वर्णनों द्वारा नहीं समझाया जा सकता। हालिया अध्ययन ने इस GHZ पैरेडॉक्स को नई ऊंचाइयों पर ले जाने का प्रयास किया है, ताकि यह देखा जा सके कि क्वांटम दुनिया कितनी गैर-परंपरागत हो सकती है।

इस प्रक्रिया में, उनके प्रयोग ने 37 आयामों में फोटोन शामिल किए, जिससे विज्ञान को इस अजीब क्वांटम दफन गहरे में और भी आगे बढ़ाने की उम्मीद है कि इन उच्च-आयामी प्रणालियों में अनुप्रयोग क्या हो सकते हैं।

क्लासिकल और क्वांटम यांत्रिकी एक-दूसरे के साथ तालमेल नहीं बैठाती हैं, क्योंकि उपपरमाणु विज्ञान का विज्ञान अजीब हो सकता है। उदाहरण के लिए, क्वांटम उलझाव का सिद्धांत कहता है कि एक कण की स्थिति को उसके उलझे हुए जोड़े की स्थिति की जांच करके निर्धारित किया जा सकता है, चाहे दूरी कितनी भी क्यों न हो। यह अजीब तथ्य पारंपरिक भौतिकी के खिलाफ जाता है, और यहां तक कि अल्बर्ट आइंस्टीन ने इस क्वांटम विचित्रता को “दूरी पर डरावनी क्रिया” के रूप में वर्णित किया।

इसको “क्वांटम गैर-स्थानीयता” कहा जाता है, जहां वस्तुएं दूरियों के पार प्रभावित होती हैं (जो प्रकाश की गति से भी तेज प्रतीत होती हैं), जबकि पारंपरिक भौतिकी स्थानीय सिद्धांत का पालन करती है, जिसमें विचार किया जाता है कि वस्तुएं अपने तत्काल परिवेश से प्रभावित होती हैं। यह एक स्पष्ट विभाजन है, जिसे ग्रीनबर्गर–हॉर्न–जाइलिंगर (GHZ) पैरेडॉक्स के रूप में जाना जाता है, जो मूलतः यह बताता है कि क्वांटम सिद्धांत को स्थानीय वास्तविकता के वर्णनों द्वारा नहीं समझाया जा सकता।

1989 में इस पैरेडॉक्स का वर्णन करने वाले भौतिकविदों के नाम पर रखा गया, GHZ-प्रकार के पैरेडॉक्स दिखाते हैं कि जब कण केवल निकटता से प्रभावित हो सकते हैं, तो वे गणितीय असंभवताएं उत्पन्न करते हैं। जैसा कि न्यू साइंटिस्ट की रिपोर्ट है, यह पैरेडॉक्स एक गणना के माध्यम से व्यक्त किया जा सकता है जहाँ 1 का मान -1 के समान होता है। यह पैरेडॉक्स यह दिखाने में सहायक है कि क्वांटम गुणों को पारंपरिक तरीकों से नहीं समझाया जा सकता, लेकिन विज्ञान एडवांसिस पत्रिका में प्रकाशित एक नए पेपर ने यह देखने का निर्णय लिया कि ये पैरेडॉक्स कितने अजीब हो सकते हैं।

वास्तव में, एक अंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिकों की टीम ने यह देखना चाहा कि गैर-क्लासिकल प्रकाश कण कितने अजीब हो सकते हैं, और परिणाम शायद लेखकों की अपेक्षा से भी अजीब थे। इस अत्यधिक तकनीकी प्रयोग ने 37 आयामों में फोटोन का उत्पादन किया। जिस तरह आप और मैं तीन आयामों में रहते हैं—साथ ही एक अतिरिक्त कालिक आयाम में—ये फोटोन 37 समान संदर्भ बिंदुओं की आवश्यकता थी।

“यह प्रयोग दर्शाता है कि क्वांटम भौतिकी उतनी गैर-क्लासिकल है जितनी हम में से कई लोगों ने सोचा था,” टेक्निकल यूनिवर्सिटी ऑफ डेनमार्क के झेंघाओ लियू, अध्ययन के सह-लेखक, ने न्यू साइंटिस्ट को बताया। “यह संभव है कि इसके खोज के 100 वर्षों बाद, हम अभी भी बर्फ के पहाड़ की चोटी को देख रहे हैं।”

इस प्रयोग को सफल बनाना आसान नहीं था, क्योंकि लियू और उनकी टीम को GHZ पैरेडॉक्स के एक संस्करण को सामंजस्यपूर्ण प्रकाश में डालना पड़ा—रंग और तरंगदैर्ध्य में—ताकि वे फोटोन को आसानी से नियंत्रित कर सकें। इसने परिणामस्वरूप क्वांटम दुनिया में अब तक के सबसे “गैर-क्लासिकल प्रभाव” उत्पन्न किए, जैसा लियू ने न्यू साइंटिस्ट को बताया।

“हम मानते हैं कि इस काम ने भविष्य के अनुसंधान के लिए कई मार्ग खोले हैं,” लेखकों ने लिखा। “हम आशा करते हैं कि हमारे निष्कर्षों का उपयोग उच्च-आयामी प्रणालियों में और भी मजबूत क्वांटम लाभ बनाने के लिए किया जा सके।”

दूसरे शब्दों में, यदि हमने केवल बर्फ के पहाड़ की चोटी का पता लगाया है, तो कल्पना करें कि किन क्वांटम प्रगति का पता अभी भी सतह के नीचे छिपा हुआ है।