นักฟิสิกส์อาจต้องปรับเปลี่ยนสิ่งที่พวกเขาคิดว่ารู้เกี่ยวกับหลักการความไม่แน่นอนอันโด่งดังของแวร์เนอร์ ไฮเซนเบิร์กงานวิจัยใหม่ชี้ การวัดอนุภาคแสงไม่ได้ผลักพวกมันไปไกลถึงขอบเขตของความคลุมเครือของควอนตัมอย่างที่คิดไว้ งานนี้ไม่ได้ทำให้หลักการที่เป็นรากฐานของทฤษฎีควอนตัมสมัยใหม่ทั้งหมดเป็นโมฆะ แต่อาจมีนัยยะสำหรับการเข้ารหัสที่มีความปลอดภัยสูงและแอปพลิเคชันควอนตัมอื่นๆ Lee Rozema นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาจาก University of Toronto ซึ่งทีมรายงานการค้นพบใน Physical Review Letters
วันที่ 7 กันยายน กล่าวว่า “หลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์กที่แท้จริงนั้นยังมีชีวิตอยู่และดี” “มันเป็นเพียงแค่ [ด้านเดียว] ที่ต้องปรับปรุง”
ในข้อต่อที่มีชื่อเสียงที่สุด หลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์กระบุว่า เป็นไปได้ในช่วงเวลาหนึ่งที่จะทราบตำแหน่งหรือโมเมนตัมของอนุภาค แต่ไม่ใช่ทั้งสองอย่าง ความสัมพันธ์นี้สามารถเขียนออกมาทางคณิตศาสตร์ได้ แต่ไฮเซนเบิร์กได้คิดค้นแนวคิดนี้ในรูปแบบที่แตกต่างกันเล็กน้อยโดยใช้คณิตศาสตร์ที่ต่างกันเล็กน้อย เวอร์ชันนั้นบอกว่ายิ่งคุณรบกวนอนุภาคมากเท่าใด คุณก็จะสามารถวัดคุณสมบัติของอนุภาคนั้นได้แม่นยำน้อยลงเท่านั้น และในทางกลับกัน
ตัวอย่างเช่น ไฮเซนเบิร์กจินตนาการถึงอนุภาคของแสงที่ส่องแสงบนอิเล็กตรอน และจากการดูว่าแสงสะท้อนออกมาอย่างไร เป็นการย่อตำแหน่งของอิเล็กตรอน แต่ทุกครั้งที่อนุภาคแสงส่งโมเมนตัมของพวกมันเล็กน้อยไปยังอิเล็กตรอน ซึ่งทำให้เบลอว่านักวิทยาศาสตร์สามารถวัดระบบได้ดีเพียงใด “นี่คือสิ่งที่ไฮเซนเบิร์กคิด แต่มันไม่ใช่สิ่งที่ได้รับการพิสูจน์อย่างเข้มงวดในภายหลัง” โรเซมากล่าว “นักฟิสิกส์มักทำให้คนทั้งสองสับสน”
เวอร์ชันดั้งเดิมของไฮเซนเบิร์กยังคงใช้ได้กับตัวอย่างแสง/อิเล็กตรอน Rozema
กล่าว แต่ไม่ใช่ในกรณีทั่วไปอย่างที่นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่สันนิษฐาน
ในปี 2546 นักฟิสิกส์ชาวญี่ปุ่น Masanao Ozawa ได้แสดงทางคณิตศาสตร์ว่ารุ่นแรกของไฮเซนเบิร์กไม่ถูกต้อง เมื่อต้นปีนี้ เขาและทีมวิจัยของมหาวิทยาลัยเวียนนาได้รายงานการทดลองในห้องปฏิบัติการที่ยืนยันเรื่องนี้
ตอนนี้ นักฟิสิกส์ของโตรอนโตได้ชั่งน้ำหนักกับสิ่งที่พวกเขาเรียกว่าการวัดโดยตรงมากขึ้น พวกเขาใช้อนุภาคแสงเดี่ยวหรือโฟตอนและวัดสองทิศทางที่คลื่นแสงสั่น การวัดครั้งแรกเป็นโพรบ “อ่อน” โดยค่อย ๆ ถามเกี่ยวกับการแกว่งในทิศทางเดียวและอีกทางหนึ่ง จากนั้นนักวิทยาศาสตร์ได้ทำการวัดที่ “แรง” โดยตรวจสอบโดยตรงว่าการวัดที่อ่อนแอในครั้งแรกนั้นรบกวนระบบหรือไม่
ทีมของ Rozema ได้แสดงให้เห็นว่าการแกว่งที่วัดได้ไม่เหมาะกับคณิตศาสตร์ของการกำหนดแนวคิดความไม่แน่นอนครั้งแรกของ Heisenberg โดยการรวมการวัดที่อ่อนแอและการวัดที่แข็งแกร่ง กล่าวอีกนัยหนึ่ง การย่อขนาดความไม่ถูกต้องของการวัดอนุภาค (ทำให้แม่นยำยิ่งขึ้น) ไม่ได้รบกวนอนุภาคมากเท่าที่นักวิทยาศาสตร์คิดไว้
Howard Wiseman นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัย Griffith ในเมืองบริสเบน ประเทศออสเตรเลีย กล่าวว่า “มีความเป็นไปได้ที่ทั้งความไม่ถูกต้องและการรบกวนจะมีเพียงเล็กน้อย แม้ว่าจะไม่ใช่ทั้งสองอย่างก็ตาม” Howard Wiseman นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยกริฟฟิธในเมืองบริสเบน
การค้นพบนี้มีความสำคัญสำหรับทุกคนที่พยายามสร้างรหัสควอนตัมที่ไม่แตกหัก การเข้ารหัสด้วยควอนตัมอาศัยความจริงที่ว่าผู้แอบฟังจะถูกตรวจพบโดยสิ่งรบกวนที่พวกเขาทำ หากสิ่งรบกวนน้อยกว่าที่คาดไว้ ผู้ดักฟังอาจตรวจจับได้ยากขึ้น
“ความสัมพันธ์ใหม่นี้จะเปิดโลกวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีใหม่ๆ ในด้านข้อมูลควอนตัม” โอซาวะ ซึ่งปัจจุบันเป็นมหาวิทยาลัยนาโกย่ากล่าว “มันยังนำเสนอปัญหาทางปรัชญาที่ลึกซึ้งอีกด้วย”
แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง
