การทดลองที่จะช่วยให้มนุษย์รับรู้ควอนตัมโดยตรงความพัวพันเป็นครั้งแรกที่นักวิจัยคิดค้นในสวิตเซอร์แลนด์และพวกเขากล่าวว่าเทคนิคเดียวกันนี้สามารถใช้ในการควอนตัมในสองคน
ในขณะที่มันจะเจ๋งอย่างไม่น่าเชื่อที่จะเป็นคนแรกที่เคยเป็นพยานการพัวพันควอนตัมด้วยสายตาของคุณเองการทดลองได้รับการออกแบบมาเพื่อตอบคำถามที่สำคัญและกว้างขวางเช่นสิ่งที่พัวพันควอนตัมมีลักษณะอย่างไรและรู้สึกอย่างไรที่จะเข้าไปพัวพันกับมนุษย์คนอื่น?
การพัวพันควอนตัมเป็นปรากฏการณ์แปลก ๆ ที่อนุภาคควอนตัมสองตัวมีปฏิสัมพันธ์กันในลักษณะที่พวกเขาเชื่อมโยงอย่างลึกซึ้งและเป็นหลัก 'แบ่งปัน' การดำรงอยู่ ซึ่งหมายความว่าสิ่งที่เกิดขึ้นกับอนุภาคหนึ่งจะโดยตรงและส่งผลกระทบต่อสิ่งที่เกิดขึ้นกับอีกฝ่ายหนึ่ง - แม้ว่าอนุภาคอื่น ๆ นั้นจะอยู่ห่างออกไปหลายปี
หากฟังดูมากเกินไปที่จะพันหัวของคุณไม่ต้องกังวล - แม้แต่ไอน์สไตน์ก็ยังดิ้นรนกับมัน
ปัญหาของเขาคือสำหรับการพัวพันกับควอนตัมในการทำงานมันต้องขัดกับทฤษฎีพิเศษของเขาที่ค่อนข้างเพราะต้องใช้ข้อมูลในการเดินทางเร็วกว่าความเร็วแสง สิ่งนี้กระตุ้นให้เขาอ้างถึงความพัวพันว่า "การกระทำที่น่ากลัวในระยะไกล" ซึ่งเป็นวิธีการพูดของไอน์สไตน์โดยทั่วไปเขาคิดว่าสิ่งทั้งหมดไร้สาระ-
นักฟิสิกส์ปฏิเสธการดำรงอยู่ของควอนตัมพัวพันเป็นเวลาหลายทศวรรษคอมพิวเตอร์ควอนตัม- เทคโนโลยีที่คาดว่าจะเปลี่ยนทุกอย่างเกี่ยวกับวิธีที่เราประมวลผลและจัดเก็บข้อมูลในอนาคต (ตัวอย่างเช่น Google 'จำนวนคอมพิวเตอร์'เร็วกว่าแล็ปท็อปของคุณ 100 ล้านเท่าและไม่ได้แม้แต่คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่เหมาะสม-
ตอนนี้เราสามารถควอนตัมอิงโฟตอน - หรืออนุภาคแสง - ในห้องแล็บได้อย่างง่ายดายทีมที่นำโดย Valentina Caprara Vivoli จาก University of Geneva ถามคำถามว่ามนุษย์จะเห็นกระบวนการนี้ด้วยดวงตาของตัวเองอย่างไร?
หลักฐานคือดวงตาของมนุษย์นั้นเป็นเครื่องตรวจจับโฟตอนดังนั้นในทางทฤษฎีเราควรจะสามารถแทนที่ผู้ตรวจสอบโฟตอนในการตรวจจับสิ่งพัวพันกับการทดลองด้วยตามนุษย์และใช้คนเพื่อสังเกตกระบวนการแทน
การทดลองจะต้องส่งโฟตอนที่พันกันหลายคู่ไปยังเครื่องตรวจจับโฟตอนของมนุษย์และกระบวนการจะต้องทำซ้ำซ้ำแล้วซ้ำอีกสำหรับพวกเขาเพื่อยืนยันสถิติหากเกิดเหตุการณ์พัวพัน
น่าเสียดายที่ในความเป็นจริงมันไม่ง่ายเลยเช่นทบทวนเทคโนโลยี MITอธิบาย:
"ปัญหาหลักคือดวงตาไม่สามารถตรวจจับโฟตอนเดี่ยวแทนแท่งตรวจจับแสงแต่ละอันที่ด้านหลังของดวงตาจะต้องถูกกระตุ้นด้วยโฟตอนที่มีจำนวนไม่กี่โฟตอนที่จะกระตุ้นการตรวจจับจำนวนโฟตอนต่ำสุดที่สามารถทำเคล็ดลับได้ เป็นความคิดว่าประมาณเจ็ด แต่ในทางปฏิบัติผู้คนมักจะเห็นโฟตอนเฉพาะเมื่อพวกเขามาถึงหลายร้อยหรือหลายพัน
ถึงกระนั้นดวงตาก็ไม่ได้เป็นเครื่องตรวจจับแสงที่มีประสิทธิภาพเป็นพิเศษ ห้องปฏิบัติการเลนส์ที่ดีจะมีเครื่องตรวจจับแสงที่มีประสิทธิภาพมากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์ ในทางตรงกันข้ามในระดับแสงที่ต่ำที่สุดตามีประสิทธิภาพประมาณ 8 เปอร์เซ็นต์ นั่นหมายความว่ามันพลาดโฟตอนมากมาย "
นั่นหมายความว่าโฟตอนเจ็ดตัวจะต้องเข้าไปพัวพันกับสายตามนุษย์ที่จะรับรู้พวกเขาและนั่นเป็นขั้นต่ำที่เปลือยเปล่า - ถ้าคุณต้องการให้ใครสักคนเห็นได้อย่างน่าเชื่อถือคุณจะต้องยิงควอนตัมหลายร้อยหรือหลายพัน โฟตอนและนั่นเป็นไปไม่ได้ด้วยเทคโนโลยีปัจจุบัน
ทางออกคืออะไร? ขยายสิ่งที่เป็นเป็นไปได้ด้วยเทคโนโลยีในปัจจุบันดังนั้นตามนุษย์สามารถตรวจจับได้ดีขึ้น
นั่นคือสิ่งที่ Vivoli และทีมงานของเธอคิดว่าจะทำอย่างไรในการทดลองสมมุติฐานโดยใช้กระบวนการที่เรียกว่า 'การดำเนินการกระจัด' ซึ่งทำให้อนุภาคสองอนุภาครบกวนเพื่อให้เฟสของอีกฝ่ายเปลี่ยนแปลง
ดังที่อธิบายอนาคตนักฟิสิกส์สามารถใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่าตัวแยกลำแสงเพื่อให้ได้สิ่งนี้:
"ลำแสงของโฟตอนที่เชื่อมโยงกันจากเลเซอร์มุ่งเป้าไปที่ตัวแยกที่ส่งผ่านมัน แต่การเปลี่ยนแปลงของเฟสจะทำให้มันสะท้อนออกมาหากลำแสงเลเซอร์ตัวที่สองรบกวนการทำงานครั้งแรกมันจะเปลี่ยนเฟสของลำแสงแรก - สะท้อนกลับมาแทนที่จะผ่านตัวแยก
ดังนั้นลำแสงที่สองจึงควบคุมว่าสิ่งแรกจะสะท้อนหรือไม่ 'การสลับลำแสง' นี้ไม่จำเป็นต้องมีประสิทธิภาพเท่ากับลำแสงหลัก แต่จำเป็นต้องเป็นสอดคล้องกัน- นั่นคือเลเซอร์จริง - เพื่อให้ประสบความสำเร็จ "
ดังนั้นกล่าวอีกนัยหนึ่งคุณกำลังใช้โฟตอนที่พันกันเพื่อเปลี่ยนเส้นทางของลำแสงที่ทรงพลังกว่าเพื่อแสดงให้เห็นว่ามันเชื่อมโยงกันและลำแสงที่ทรงพลังกว่านี้คือผู้สังเกตการณ์มนุษย์คนหนึ่งจะสามารถมองเห็นได้-
รายละเอียดของการทดลองสมมุติฐานได้รับการเผยแพร่บนเว็บไซต์ pre-print arxiv.orgและยังไม่ได้รับการตรวจสอบโดยเพียร์ดังนั้นเราจะต้องใช้ vivoliet al.คำพูดของมันในขั้นตอนนี้ แต่พวกเขาบอกว่า "แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ที่จะตระหนักถึงการทดลองครั้งแรกที่มีการสังเกตด้วยตา"
ข้อ จำกัด อีกประการหนึ่งคือความจริงที่ว่าการนั่งลงและดูหลายพันคน - หรืออาจเป็นหมื่นคนของการทดลองที่แยกลำแสงไม่ได้มีเสน่ห์อย่างแน่นอนแม้จะมีความเป็นไปได้ที่จะเป็นมนุษย์คนแรกที่ได้เห็นความยุ่งเหยิงควอนตัมด้วยสายตาของคุณเอง ผู้เข้าร่วมอาจจะต้องมีแรงจูงใจที่จะไม่ยอมจำนนต่อ microsleeps ทุก ๆ 30 วินาที
คำตอบ? ควอนตัมทำให้ผู้เข้าร่วมของคุณแน่นอน
"วิธีหนึ่งที่จะเพิ่มแรงจูงใจนี้คือการปรับเปลี่ยนการทดลองเพื่อให้มนุษย์สองคนพัวพันกับคนสองคนมันไม่ยากที่จะจินตนาการว่าคนที่ต้องการมีส่วนร่วมในการทดลองเช่นนี้บางทีอาจกระตือรือร้น"บอกว่าทบทวนเทคโนโลยี MIT- "นั่นจะต้องมีการตั้งค่าที่ได้รับการแก้ไขซึ่งเครื่องตรวจจับทั้งสองเป็นดวงตาของมนุษย์โดยมีระดับการกระตุ้นสูงและประสิทธิภาพต่ำของพวกเขาไม่ว่าจะเป็นไปได้ด้วยการตั้งค่าของ Vivoli และ Co ยังไม่ชัดเจน"
หากคุณยังคงหลงทางเล็กน้อยเกี่ยวกับการพัวพันควอนตัมใช้งานได้จริงDerek รุ่นเล็กจาก Veritasiumอยู่ที่นี่เพื่อช่วย:
