บาคาร่า การพัฒนาสิ่งกีดขวางอาจนำไปสู่อินเทอร์เน็ตที่ไม่สามารถแฮ็กได้ โดย DEVIN POWELL | เผยแพร่เมื่อ 29 ส.ค. 2558 23:38 น. ศาสตร์ Paul Kwiat, University of Illinois at Urbana-Champaign และ Michael Reck, University of Vienna
แบ่งปัน
ภาพประกอบของอะตอม
อนุภาคไม่ปฏิบัติตามกฎเดียวกันกับมนุษย์ กระตุ้นอนุภาค และอีกอนุภาคที่อยู่ห่างไกลสามารถตอบสนองต่อการสัมผัสได้ทันที โดยไม่มีข้อความใดๆ ผ่านช่องว่างระหว่างนั้น ราวกับว่าทั้งสองอนุภาคเป็นหนึ่งเดียวกัน “การพัวพัน” คือสิ่งที่ควอนตัมฟิสิกส์เรียกว่าการเชื่อมต่ออย่างใกล้ชิด
ไอน์สไตน์เรียกมันว่า “น่ากลัว” จนถึงวันตายของเขา เขาปฏิเสธที่จะเชื่อว่าธรรมชาติไม่สมเหตุสมผล
แต่รายงานวิจัยฉบับใหม่จากเนเธอร์แลนด์
ทำให้แม้แต่บิดาแห่งสัมพัทธภาพเชื่อว่าเขาคิดผิด โพสต์ออนไลน์เมื่อวันที่ 24 สิงหาคม โดยอธิบายถึงการทดลองครั้งแรกที่ตรงตามมาตรฐานทองคำทางคณิตศาสตร์สำหรับการพิสูจน์การพัวพัน ซึ่งตั้งขึ้นเมื่อกว่าครึ่งศตวรรษก่อน กระดาษยังไม่ได้ผ่านการทบทวน; ขณะนี้อยู่ระหว่างการตรวจสอบในวารสารทางวิทยาศาสตร์ แต่ได้ก่อให้เกิดความปั่นป่วนในชุมชนฟิสิกส์ควอนตัมแล้ว
จนถึงวันที่เขากำลังจะตาย Einstein ปฏิเสธที่จะเชื่อว่าธรรมชาติอาจไม่สมเหตุสมผล
“น่าเสียดายที่ไอน์สไตน์ไม่ได้มีชีวิตอยู่นานพอที่จะเรียนรู้เรื่องนี้” คริสตอฟ ไซมอนนักฟิสิกส์ควอนตัมเชิงทฤษฎีที่มหาวิทยาลัยคัลการีในอัลเบอร์ตา ประเทศแคนาดา กล่าว “จักรวาลไม่สมเหตุสมผลอย่างที่เขาอยากให้เป็น”
เควสควอนตัม
แนวคิดที่ว่าวัตถุสองชิ้นที่ดูเหมือนแยกจากกันสามารถหลอมรวมเป็นเอนทิตีควอนตัมเดียวได้ตั้งแต่ช่วงทศวรรษที่ 1930 หรือก่อนหน้านั้น แต่จนกระทั่งถึงปี 1964 นักฟิสิกส์ จอห์น สจ๊วร์ต เบลล์ ได้ปักหมุดเกณฑ์สำหรับการพัวพันก่อน บทความที่แปลกใหม่ที่เขาตีพิมพ์ในวารสารที่คลุมเครือได้กำหนดขีดจำกัดทางสถิติว่าอนุภาคสามารถมีพฤติกรรมสัมพันธ์กันได้อย่างไรโดยไม่ขัดต่อหลักฟิสิกส์ที่ควบคุมชีวิตในระดับมนุษย์
นักวิจัยที่ผลิตอนุภาคแสงคู่หนึ่งในฝรั่งเศสต้องใช้เวลาเกือบสองทศวรรษจึงจะพบพฤติกรรมที่ละเมิดขีดจำกัดนี้เป็นครั้งแรก สำหรับหลายๆ คน นั่นเป็นข้อพิสูจน์เพียงพอว่าอนุภาคถูกพันกัน
แต่มีปัญหา เนื่องจากข้อจำกัดของเครื่องตรวจจับแสง อนุภาคฝรั่งเศสบางส่วนจึงหายไป โฟตอนยังถูกเก็บไว้ใกล้กันมากพอที่จะส่งข้อความลับได้ ความคลางแคลงใจในการพัวพันชี้ให้เห็นช่องโหว่และแนะนำปัจจัยที่ซ่อนอยู่อื่นๆ ในที่ทำงาน
Matthew Leiferนักฟิสิกส์ควอนตัมเชิงทฤษฎีที่ Perimeter Institute for Theoretical Physics ในเมืองวอเตอร์ลู รัฐออนแทรีโอ ประเทศแคนาดากล่าวว่า “การกล่าวอ้างที่วิสามัญจำเป็นต้องมีหลักฐานที่ไม่ธรรมดา “นักฟิสิกส์ควอนตัมส่วนใหญ่เช่นตัวฉันเองเชื่อมั่นอย่างเต็มที่ว่าการพัวพันมีอยู่จริง แต่มีเพียงไม่กี่คนที่มีทฤษฎีทางเลือก”
“การเรียกร้องที่ไม่ธรรมดาจำเป็นต้องมีหลักฐานพิเศษ”
ในช่วงปลายยุค 90 ทีมงานในกรุงเวียนนาได้แยกโฟตอนที่พันกันเป็นร้อยเมตร ซึ่งเพียงพอต่อการแก้ไขปัญหาระยะทาง ในตอนต้นของศตวรรษที่ 21 นักวิทยาศาสตร์สหรัฐได้สร้างเครื่องมือที่ดีพอที่จะติดตามอะตอมที่มีประจุเกือบทั้งหมดที่พวกเขาพยายามผูกเข้าด้วยกัน ปิดช่องโหว่ในการตรวจจับ แต่จนถึงขณะนี้ ยังไม่มีใครคิดค้นการทดลองที่หุ้มเกราะเพียงชิ้นเดียวที่จะจัดการกับข้อจำกัดทั้งสองได้พร้อมกัน
“มีการแข่งขันเกิดขึ้น โดยมีหลายกลุ่มที่พยายามทำสิ่งนี้” ไซมอนกล่าว
เพชรในความหยาบ
ภาพถ่ายของโฟตอนพันกัน
Ronald Hanson จับตาดูเพชร อัญมณีที่เขาและทีมชื่นชอบที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเดลฟต์ในเนเธอร์แลนด์นั้นจงใจไม่สมบูรณ์แบบ สังเคราะห์ห้องปฏิบัติการ พวกเขามีข้อบกพร่องที่อยู่อาศัยอิเล็กตรอน unentangled
สำหรับการทดลองล่าสุด นักวิทยาศาสตร์ชาวดัตช์วางชิปเพชรสองชิ้นห่างกันมากกว่าสามในสี่ของไมล์ในอาคารต่างๆ ในวิทยาเขต โฟตอนถูกยิงเข้าไปในจุดบกพร่องที่เข้าไปพัวพันกับอิเล็กตรอน โฟตอนเหล่านั้นเดินทางผ่านสายเคเบิลใยแก้วนำแสงและพบกันในอาคารที่สามซึ่งนักวิจัยพยายามจะเข้าไปพัวพันกับพวกมัน เมื่อพวกเขาทำสำเร็จ อิเลคตรอนในเพชรจะสลับคู่หูและเข้าไปพัวพันกัน ตามที่ได้รับการยืนยันด้วยการวัดที่ทำกับข้อบกพร่อง
ต้องขอบคุณความสะดวกในการติดตามอิเล็กตรอนและระยะทางที่ยอดเยี่ยมที่เกิดจากโฟตอนการเดินทาง การทดลองดูเหมือนจะปิดช่องโหว่ทั้งสอง
อินเทอร์เน็ตที่ไม่สามารถแฮ็กได้?
สิ่งที่ตื่นเต้น Chris Monroe นักฟิสิกส์ควอนตัมทดลองที่ Joint Quantum Institute ในรัฐแมรี่แลนด์ เกี่ยวกับการทดสอบ Bell ที่ปราศจากช่องโหว่คือประโยชน์สำหรับเครือข่ายการสื่อสารรูปแบบใหม่ ซึ่งเป็นเวอร์ชันควอนตัมของอินเทอร์เน็ต อนุภาคพัวพันที่ส่งผ่านเครือข่ายดังกล่าวจะได้รับการปกป้องจากแฮกเกอร์ ผู้ดักฟังไม่สามารถเจาะข้อมูลได้โดยไม่เปิดเผยตัวตนของเธอ
“ความปลอดภัยของข้อมูลได้รับการรับรองโดยกฎพื้นฐานของฟิสิกส์” มอนโรกล่าว
ไม่ว่าเครือข่ายดังกล่าวจะมีการพัฒนาหรือไม่ก็ตามจะต้องทำจากเพชร ในระหว่างการวิ่งเก้าวัน อุปกรณ์คุมกำเนิดของแฮนสันก็โผล่อนุภาคพัวพันเพียง 245 คู่ออกมา ระบบที่ใช้งานได้ในเชิงพาณิชย์จะต้องคายออกมาเป็นพัน ๆ หรือมากกว่าในหนึ่งนาที
ด้วยเหตุการณ์เพียง 245 เหตุการณ์ สถิติระบุว่าหากโลกไม่ละเมิดหลักการดั้งเดิม มีโอกาสสี่เปอร์เซ็นต์ที่ผลลัพธ์จะเกิดจากโอกาส ซึ่งหมายความว่าเบลล์อาจไม่ได้ข้ามธรณีประตูจริงๆ
“กล่าวอีกนัยหนึ่ง มีโอกาสร้อยละ 96 ที่พวกเขาชนะการแข่งขัน” Paul Kwiatนักฟิสิกส์ควอนตัมผู้ทดลองซึ่งทำงานกับโฟตอนและอยู่ในการแข่งขันที่มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ Urbana-Champaign กล่าว “เล็บไม่ลึกมากในโลงศพ และฉันแน่ใจว่าอีกไม่นานจะมีผลที่ไม่แน่นอนทางสถิติที่ต่ำกว่ามาก บาคาร่า
