โดยไม่มีทางที่จะทำการทดลอง EPR ได้จริง ความพัวพันก็อ่อนระโหยในความมืดมนทางปรัชญามาเกือบ 30 ปีแล้ว แต่ทุกอย่างเปลี่ยนไปในปี 1964 เมื่อนักฟิสิกส์ชาวไอริช จอห์น เบลล์ คิดค้นกลอุบายทางคณิตศาสตร์ที่แยบยล ซึ่งทำให้นักฟิสิกส์สามารถแยกแยะคำอธิบายทางโลกสำหรับการพัวพันได้ นักฟิสิกส์คนหนึ่งคือ Alain Aspect ซึ่งปัจจุบันอยู่ที่วิทยาเขตของ Institut d’Optique ในเมืองปาเลโซ ประเทศฝรั่งเศส เมื่อเขาเห็นกระดาษของ Bell Aspect รู้สึกประทับใจกับความหมายของมันในทันที
“นี่เป็นการทดลองที่สำคัญที่สุดที่ฉันเคยได้ยินมา”
เขานึกถึงการครุ่นคิด โดยไม่มีใครขัดขวางจากคำเตือนของ Bell ว่าการไล่ล่าดังกล่าวอาจทำให้เขากลายเป็นคนขี้โกง Aspect ได้ค้นพบวิธีที่จะทำการทดสอบของ Bell กับโฟตอนคู่ที่ปล่อยออกมาจากอะตอมแคลเซียม Aspect และเพื่อนร่วมงานของเขาวัดทิศทางของคลื่นแสง ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่เรียกว่าโพลาไรเซชัน (คุณลักษณะของแสงที่แว่นกันแดดใช้เพื่อลดแสงสะท้อน)
Aspect และผู้ทำงานร่วมกันรายงานในปี 1982 ว่าเครื่องตรวจจับทั้งสอง เมื่อวางแนวเดียวกัน ให้ผลลัพธ์ที่ตรงกับสถานการณ์ที่ Bell ได้สรุปไว้อย่างใกล้ชิดว่าการเชื่อมโยงควอนตัมที่แปลกประหลาดนั้นเป็นจริงหรือไม่ มันเหมือนกับว่าโฟตอนอยู่ในความโกลาหล โดยแต่ละคนตัดสินใจว่าจะทำอย่างไรทันทีที่คู่ของตนตัดสินใจ แสดงให้เห็นถึงความยุ่งเหยิง ( SN: 1/11/86, p. 28 )
ในช่วงหลายปีที่ผ่านมานับตั้งแต่การทดลองของ Aspect นักฟิสิกส์ได้ขยายขอบเขตการเข้าถึงของพัวพันในหลายวิธี พวกเขาได้ยืนยันการมีอยู่ของมันครั้งแล้วครั้งเล่า และแสดงให้เห็นว่าวันหนึ่งมันอาจใช้งานได้ นักวิจัยกำลังสร้างสิ่งกีดขวางที่สามารถส่งไปทั่วโลก สิ่งกีดขวางที่สามารถเชื่อมโยงวัตถุชนิดใหม่ ๆ และแม้แต่สิ่งกีดขวางที่สามารถเชื่อมต่อกลุ่มวัตถุแทนที่จะเป็นเพียงสองชิ้น และนักฟิสิกส์กำลังขยายขนาดวัตถุที่แสดงสิ่งที่ไอน์สไตน์มองว่าเป็น “การกระทำที่น่ากลัวในระยะไกล”
ตัวอย่างเช่นในปี 2008 Gisin และเพื่อนร่วมงานวัดโฟตอนที่พันกันห่างกัน 18 กิโลเมตร
ในเวลาเดียวกัน และคำนวณว่าสัญญาณลับใดๆ ระหว่างทั้งสองจะต้องเดินทางเร็วกว่าความเร็วแสง 10,000 เท่า บันทึกทางไกลนี้จัดทำโดยทีมนักฟิสิกส์รวมถึง Anton Zeilinger จากมหาวิทยาลัยเวียนนา ซึ่งวัดโฟตอนที่พันกันห่างกัน 144 กิโลเมตรบนสองหมู่เกาะคานารี แผนการที่จะทำลายสถิตินั้นเกี่ยวข้องกับการส่งโฟตอนที่พันกันจากโลกไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ ข้อมูลควอนตัมที่ส่งมาจากดาวเทียมที่โคจรรอบโลกอาจนำไปสู่วิธีใหม่ในการสื่อสารไปทั่วโลกในท้ายที่สุด
โฟตอนที่พัวพันคู่หนึ่งซึ่งฉายแสงจากสถานีอวกาศนานาชาติสามารถอนุญาตให้มีการสื่อสารลับระหว่างสถานที่ห่างไกลบนโลก
ได้รับความอนุเคราะห์จากโครงการศึกษาทั่วไปขององค์การอวกาศยุโรป
จนถึงตอนนี้ โฟตอนเป็นอนุภาคมูลฐานเพียงชนิดเดียวที่พันกัน แต่ลูคัส ลามาตา จากสถาบัน Max Planck แห่งควอนตัมออปติก ในเมืองการ์ชิง ประเทศเยอรมนี และเพื่อนร่วมงานของเขาได้คิดค้นวิธีที่จะเข้าไปพัวพันกับอิเล็กตรอน ซึ่งจะมีเสถียรภาพมากขึ้น ออบเจ็กต์ประเภทอื่นๆ รวมถึงวัตถุที่ไม่เหมือนกันก็ถูกพัวพันเช่นกัน และระบบเหล่านี้สามารถเสนอตัวเลือกแบบผสมและจับคู่เพิ่มเติมสำหรับการออกแบบอุปกรณ์ใหม่ เช่น คอมพิวเตอร์ควอนตัม “เราสนใจที่จะเข้าไปพัวพันกับระบบใหม่ๆ” Lamata กล่าว
ไม่ใช่แค่การขยายประเภทของสิ่งต่าง ๆ ให้เข้าไปพัวพัน — ตัวเลขก็มีความสำคัญเช่นกัน “ถ้าคุณไปมากกว่า 2 ฝ่าย จำนวนวิธีที่ระบบจะเข้าไปพัวพันกันจะยิ่งร่ำรวยมากขึ้น” Gisin กล่าว วันนี้ สูตรที่อธิบายอนุภาคที่พันกันสองอนุภาคนั้นเข้าใจง่าย “อนุภาคสองอนุภาคง่ายเกินไป” เขากล่าว “ฉันใช้เวลานานมากที่จะพูดแบบนั้น”
นักวิจัยประสบความสำเร็จในการพันลำแสงสีต่างกันสามลำ โดยเข้าไปพัวพันโฟตอนหกตัวและแคลเซียมไอออนแปดตัวเข้าไปพัวพัน เผยให้เห็นถึงการพัวพันที่ซับซ้อนมากขึ้น จอห์น มาร์ตินิส จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตา บาร์บารา กล่าวว่า “การทดลองเหล่านี้ยืนยันถึงการพัวพัน แต่ก็ยืนยันได้ด้วยวิธีที่ละเอียดอ่อนกว่าที่ผู้คนคิดไว้ ในบทความที่ตีพิมพ์ในวันที่ 30 กันยายนในNature Martinis และเพื่อนร่วมงานได้แสดงให้เห็นว่าการพัวพันระหว่างชิปตัวนำยิ่งยวดสามตัวอาจทำให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมมีอุบายมากขึ้นได้อย่างไร
เมื่อเร็ว ๆ นี้นักวิจัยได้พัวพันชิปตัวนำยิ่งยวดสามชิ้นที่มีขนาดใหญ่พอที่จะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า การเชื่อมต่อแบบไขว้เชื่อมโยงชิปสามตัว (บนสุด) เข้ากับชิปตัวที่สี่ที่ไม่ได้ใช้ กล่องอลูมิเนียมกว้าง 4 ซม. (ล่าง) ปิดท้ายการทดลอง
MATTHEW NEELEY
ความจริงที่ว่ากลศาสตร์ควอนตัมสามารถอธิบายอนุภาคขนาดเล็กได้ดีมาก หมายความว่ามันควรจะดีในการอธิบายสถานะที่ “เหมือนแมว” ที่ใหญ่กว่าด้วย Tony Leggett จากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ Urbana-Champaign กล่าว (เพื่อเป็นการพยักหน้าให้กับแมวที่น่าขนลุกของชโรดิงเงอร์ซึ่งนักฟิสิกส์ที่ยังมีชีวิตอยู่และตายไปพร้อม ๆ กันใช้ “catlike” เพื่ออธิบายวัตถุควอนตัมขนาดใหญ่) “พวกเราส่วนใหญ่ อย่างน้อยในปี 2010 พร้อมที่จะอยู่กับคุณสมบัติแปลก ๆ ของกลศาสตร์ควอนตัมที่ ระดับของอะตอมหรืออิเล็กตรอนเดี่ยว” Leggett กล่าว “คนส่วนใหญ่มีความสุขน้อยกว่ามากที่ได้อยู่กับมันในระดับเดียวกับแมวของชโรดิงเงอร์”
เช่นเดียวกับผู้เล่น NFL ขนาดของวัตถุที่พันกันกำลังคืบคลานขึ้นไปอย่างต่อเนื่อง ตัวนำยิ่งยวดที่พัวพันโดยทีมของ Martinis นั้นใหญ่พอที่จะมองเห็นด้วยตาเปล่า และโฟตอนหลายพันหยดและคริสตัลยาวหนึ่งเซนติเมตร แยกการทดลองด้วยโฟตอนเดียว
แนะนำ : เคล็ดลับต่างๆ | เว็บรวมวิธีต่างๆ How to | จัดอันดับซีรีย์ | รีวิวครีม
