ປະກົດການ Quantum: ການຄົ້ນພົບຟີຊິກສາດປະກົດການ
ຟີຊິກສະໄໝໃໝ່ແມ່ນໂລກທີ່ເຕັມໄປດ້ວຍຄວາມລຶກລັບ ແລະ ຄວາມອັດສະຈັນ, ບ່ອນທີ່ກົດໝາຍທີ່ເບິ່ງຄືວ່າບໍ່ມີເຫດຜົນ ແລະ ທ້າທາຍສະຕິປັນຍາສາມາດຮັບຮູ້ໄດ້. ໜຶ່ງໃນຂົງເຂດທີ່ໜ້າສົນໃຈທີ່ສຸດຂອງຟີຊິກສະໄໝໃໝ່ແມ່ນກົນຈັກຄວອນຕຳ, ເຊິ່ງເປັນສາຂາທີ່ສຶກສາປະກົດການທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນລະດັບຍ່ອຍຂອງອະຕອມ. ໃນລະດັບນີ້, ອະນຸພາກມີພຶດຕິກຳໃນລັກສະນະທີ່ແຕກຕ່າງຈາກສິ່ງທີ່ພວກເຮົາສັງເກດເຫັນໃນໂລກມະຫາພາກ. ໃຫ້ພວກເຮົາເຂົ້າໄປເບິ່ງປະກົດການຄວອນຕຳທີ່ໜ້າສົນໃຈເຫຼົ່ານີ້ໃຫ້ເລິກເຊິ່ງກວ່າເກົ່າ.
1. ການຊ້ອນກັນຂອງ Quantum
ໜຶ່ງໃນປະກົດການພື້ນຖານທີ່ສຸດ ແລະ ອາດຈະເຂົ້າໃຈຍາກທີ່ສຸດໃນກົນຈັກຄວອນຕຳແມ່ນຫຼັກການຂອງການຊ້ອນກັນ. ອີງຕາມຫຼັກການນີ້, ອະນຸພາກຍ່ອຍອະຕອມເຊັ່ນ: ເອເລັກຕຣອນສາມາດມີຢູ່ໃນຫຼາຍກວ່າໜຶ່ງສະຖານະໃນເວລາດຽວກັນ. ເວົ້າງ່າຍໆ, ເອເລັກຕຣອນສາມາດຢູ່ໃນສອງບ່ອນທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນເວລາດຽວກັນ.
ຫຼັກການຂອງການຊ້ອນກັນມັກຈະຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນໂດຍການທົດລອງຄວາມຄິດກ່ຽວກັບແມວຂອງ Schrödinger. ໃນການທົດລອງນີ້, ແມວຂອງ Schrödinger ຖືກວາງໄວ້ໃນກ່ອງປິດພ້ອມກັບອຸປະກອນທີ່ມີຄວາມເປັນໄປໄດ້ທີ່ແນ່ນອນທີ່ຈະຂ້າແມວ. ຈາກທັດສະນະຂອງ quantum, ແມວຢູ່ໃນການຊ້ອນກັນຂອງການມີຊີວິດຢູ່ແລະຕາຍຈົນກວ່າກ່ອງຈະຖືກເປີດແລະຜູ້ສັງເກດການວັດແທກ. ປະກົດການນີ້ເປີດເຜີຍໜຶ່ງໃນລັກສະນະທີ່ແປກປະຫຼາດແລະເລິກເຊິ່ງຂອງກົນຈັກ quantum: ຄວາມເປັນຈິງບໍ່ໄດ້ຖືກກຳນົດຈົນກວ່າມັນຈະຖືກສັງເກດເຫັນ.
2. ການເຊື່ອມໂຍງຂອງຄວອນຕຳ
ປະກົດການຂອງການເຊື່ອມໂຍງທາງດ້ານຄວອນຕຳ ມັກຖືກເອີ້ນວ່າ "ຄວາມສຳພັນທີ່ຫ່າງໄກ" ໂດຍ Albert Einstein. ໃນການເຊື່ອມໂຍງທາງດ້ານຄວອນຕຳ, ອະນຸພາກສອງຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ກັນໃນລັກສະນະທີ່ສະຖານະຂອງແຕ່ລະອະນຸພາກສົ່ງຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ສະຖານະຂອງອີກອັນໜຶ່ງ, ໂດຍບໍ່ຄຳນຶງເຖິງໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງພວກມັນ. ຕົວຢ່າງ, ຖ້າພວກເຮົາມີເອເລັກຕຣອນສອງອັນທີ່ເຊື່ອມໂຍງກັນ, ການປ່ຽນແປງໃນການໝູນຂອງເອເລັກຕຣອນໜຶ່ງຈະສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນໂດຍກົງໃນອີກອັນໜຶ່ງ, ເຖິງແມ່ນວ່າພວກມັນຈະຢູ່ຫ່າງກັນດ້ວຍໄມລ໌ກໍຕາມ.
ການທົດລອງທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງ quantum ພິສູດໃຫ້ເຫັນວ່າຈັກກະວານຂອງພວກເຮົາມີຄວາມເລິກຊຶ້ງ ແລະ ເຊື່ອມໂຍງກັນຫຼາຍກວ່າທີ່ເບິ່ງຄືວ່າໃນຕອນທຳອິດ. ມັນຍັງປູທາງໃຫ້ແກ່ເຕັກໂນໂລຢີທີ່ມີທ່າແຮງໃນອະນາຄົດ, ເຊັ່ນ: ການສື່ສານ quantum ທີ່ປອດໄພຢ່າງແທ້ຈິງ.
3. ຄູ່ຂອງຄື້ນ-ອະນຸພາກ
ໜຶ່ງໃນແນວຄວາມຄິດທີ່ໜ້າປະຫລາດໃຈທີ່ສຸດໃນກົນຈັກຄວອນຕຳແມ່ນຄູ່ຂອງຄື້ນ-ອະນຸພາກ. ອະນຸພາກຍ່ອຍອະຕອມເຊັ່ນ: ເອເລັກຕຣອນ ແລະ ໂຟຕອນ (ອະນຸພາກແສງ) ສະແດງຄຸນສົມບັດຂອງທັງອະນຸພາກ ແລະ ຄື້ນ, ຂຶ້ນກັບການທົດລອງທີ່ກຳລັງປະຕິບັດ.
ຫຼັກການນີ້ໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນຢ່າງມີຊື່ສຽງທີ່ສຸດໂດຍການທົດລອງແບບ double-slit. ເມື່ອເອເລັກຕຣອນຖືກຍິງຜ່ານສອງຊ່ອງແຄບໆ ແລະ ຫຼັງຈາກນັ້ນໄດ້ກະທົບກັບໜ້າຈໍກວດຈັບ, ພວກມັນຈະສ້າງຮູບແບບການແຊກແຊງທີ່ສະແດງຄຸນສົມບັດຂອງຄື້ນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຖ້າພວກເຮົາພະຍາຍາມສັງເກດເບິ່ງວ່າຊ່ອງໃດທີ່ເອເລັກຕຣອນຜ່ານ, ຮູບແບບຈະຫາຍໄປ ແລະ ເປີດເຜີຍລັກສະນະຂອງອະນຸພາກ. ສິ່ງນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າວັດຖຸ quantum ສາມາດມີຢູ່ພ້ອມໆກັນເປັນອະນຸພາກ ແລະ ຄື້ນ, ເຊິ່ງເປັນການທ້າທາຍຄວາມຄິດທີ່ມີສະຕິປັນຍາຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບຄວາມເປັນຈິງ.
4. ຜົນກະທົບຂອງການຂຸດອຸໂມງຄວອນຕຳ
ແນວຄວາມຄິດຂອງການຂຸດອຸໂມງຄວອນຕຳແມ່ນກຳລັງທີ່ບໍ່ໜ້າເຊື່ອທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫຼັງປະກົດການທຳມະຊາດຫຼາຍຢ່າງ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີທີ່ທັນສະໄໝ. ອີງຕາມກົນຈັກຄວອນຕຳ, ອະນຸພາກມີຄວາມເປັນໄປໄດ້ທີ່ແນ່ນອນທີ່ຈະ "ເຈາະ" ອຸປະສັກພະລັງງານທີ່, ອີງຕາມຟີຊິກຄລາສສິກ, ຄວນຈະເປັນໄປບໍ່ໄດ້ທີ່ຈະຂ້າມຜ່ານ.
ຜົນກະທົບຂອງການຂຸດອຸໂມງຄວອນຕຳແມ່ນເຫດຜົນທີ່ດວງອາທິດຂອງພວກເຮົາສ່ອງແສງ. ໃນແກນກາງຂອງດວງອາທິດ, ໂປຣຕອນຕ້ອງເອົາຊະນະແຮງກະຕຸ້ນເພື່ອປະທະກັນ ແລະ ເລີ່ມຕົ້ນປະຕິກິລິຍາຟິວຊັນນິວເຄລຍ. ການຂຸດອຸໂມງຄວອນຕຳຊ່ວຍໃຫ້ໂປຣຕອນເຫຼົ່ານີ້ຂ້າມຜ່ານອຸປະສັກພະລັງງານ ແລະ ປະທະກັນ, ຜະລິດພະລັງງານທີ່ປ່ອຍອອກມາເປັນແສງສະຫວ່າງ ແລະ ຄວາມຮ້ອນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ເຕັກໂນໂລຢີຕ່າງໆເຊັ່ນ: ກ້ອງຈຸລະທັດ exo-force ແລະ ອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກເຊັ່ນ: ໄດໂອດຂຸດອຸໂມງສະທ້ອນກໍ່ອີງໃສ່ຫຼັກການນີ້.
5. ຫຼັກການຄວາມບໍ່ແນ່ນອນຂອງ Heisenberg
ຫຼັກການຄວາມບໍ່ແນ່ນອນທີ່ Werner Heisenberg ສະເໜີໃນປີ 1927 ລະບຸວ່າມີຂໍ້ຈຳກັດພື້ນຖານຕໍ່ວິທີທີ່ພວກເຮົາສາມາດຮູ້ຄູ່ຕົວແປທີ່ແນ່ນອນກ່ຽວກັບອະນຸພາກພ້ອມໆກັນໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ຕົວຢ່າງ, ຍິ່ງພວກເຮົາຮູ້ຕຳແໜ່ງຂອງອະນຸພາກໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງເທົ່າໃດ, ພວກເຮົາກໍ່ຈະມີຄວາມແນ່ໃຈໜ້ອຍລົງກ່ຽວກັບແຮງກະຕຸ້ນຂອງມັນ (ຄວາມໄວ ແລະ ທິດທາງ) ແລະ ໃນທາງກັບກັນ.
ຫຼັກການຄວາມບໍ່ແນ່ນອນແມ່ນຫົວໃຈຂອງກົນຈັກຄວອນຕຳ ແລະ ມີຜົນສະທ້ອນຢ່າງເລິກເຊິ່ງ. ມັນສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນຄວາມຈິງທີ່ວ່າໃນໂລກຄວອນຕຳ, ບໍ່ມີຫຍັງທີ່ແນ່ນອນຢ່າງແທ້ຈິງ, ແລະ ທຸກໆການວັດແທກທີ່ພວກເຮົາເຮັດແມ່ນມີອົງປະກອບຂອງຄວາມບໍ່ແນ່ນອນຢູ່ໃນຕົວສະເໝີ.
6. ການປະມວນຜົນແບບຄວອນຕຳ
ການນຳໃຊ້ປະກົດການ quantum ໄດ້ເປີດປະຕູສູ່ການຄຳນວນ quantum, ເຊິ່ງເປັນຂັ້ນຕອນຕໍ່ໄປໃນວິວັດທະນາການຂອງເຕັກໂນໂລຊີການປະມວນຜົນຂໍ້ມູນ. ຄອມພິວເຕີ quantum ໃຊ້ qubit (ບິດ quantum) ທີ່ສາມາດຢູ່ໃນ superposition ຂອງ '0' ແລະ '1' ພ້ອມກັນ, ຊ່ວຍໃຫ້ພວກມັນສາມາດປະຕິບັດການຄິດໄລ່ແບບຂະໜານດ້ວຍຄວາມໄວທີ່ສູງກວ່າຄວາມໄວຂອງຄອມພິວເຕີຄລາສສິກ.
ຄິວບິດທີ່ສັບສົນສາມາດປະມວນຜົນຂໍ້ມູນຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍ ແລະ ໃຫ້ການແກ້ໄຂບັນຫາທີ່ສັບສົນສູງເຊັ່ນ: ການຖອດລະຫັດ, ການຈຳລອງທາງເຄມີທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງ, ແລະ ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງບັນຫາອຸດສາຫະກໍາ.
7. Quantum Cryptography
ປະກົດການ Quantum ຍັງມີບົດບາດສຳຄັນໃນຄວາມກ້າວໜ້າໃນດ້ານຄວາມປອດໄພ ແລະ ການເຂົ້າລະຫັດ. ຫຼັກການຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການເຊື່ອມໂຍງຂອງ quantum ຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດພັດທະນາແຜນການເຂົ້າລະຫັດ quantum ໄດ້, ເຊິ່ງຖືກອອກແບບມາເພື່ອໃຫ້ການສື່ສານທີ່ບໍ່ສາມາດແຮັກໄດ້. ແອັບພລິເຄຊັນໜຶ່ງໃນໂລກຕົວຈິງແມ່ນການແຈກຢາຍກະແຈ Quantum (QKD), ວິທີການແຈກຢາຍກະແຈເຂົ້າລະຫັດທີ່ປອດໄພສູງທີ່ບໍ່ສາມາດແຊກແຊງໄດ້ໂດຍບໍ່ຕ້ອງແຈ້ງໃຫ້ຝ່າຍສື່ສານຮູ້.
ສະຫຼຸບ
ປະກົດການຄວອນຕຳເປີດເຜີຍພູມສັນຖານຟີຊິກທີ່ບໍ່ຄາດຄິດ ແລະ ໜ້າຕື່ນຕາຕື່ນໃຈຢ່າງແທ້ຈິງ ເຊິ່ງທ້າທາຍຄວາມເຂົ້າໃຈ ແລະ ສະຕິປັນຍາຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບຄວາມເປັນຈິງ. ຕັ້ງແຕ່ເອເລັກຕຣອນທີ່ມີຢູ່ໃນສອງບ່ອນພ້ອມກັນ ຈົນເຖິງອະນຸພາກທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນໃນໄລຍະທາງທີ່ບົກຜ່ອງທາງເຫດຜົນ, ໂລກຄວອນຕຳເປີດເຜີຍຄວາມລະອຽດອ່ອນ ແລະ ຄວາມຊັບຊ້ອນຂອງຈັກກະວານຂອງພວກເຮົາໃນລະດັບພື້ນຖານ.
ດ້ວຍການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຊີ quantum ເຊັ່ນ: ການປະມວນຜົນ quantum ແລະ cryptography quantum, ໃນຂະນະທີ່ຄວາມຄ່ອງແຄ້ວໃນຫຼັກການພື້ນຖານເຫຼົ່ານີ້ຈະມີຄຸນຄ່າຫຼາຍໃນການສຳຫຼວດປະກົດການ quantum ໃນອະນາຄົດຂອງພວກເຮົາ, ມັນເປັນໜ້າທີ່ຂອງນັກວິທະຍາສາດ ແລະ ສາທາລະນະຊົນທີ່ຈະຮັບເອົາສິ່ງມະຫັດສະຈັນນີ້ ແລະ ຊຸກຍູ້ຂອບເຂດຂອງຄວາມຮູ້ຂອງມະນຸດໃຫ້ກ້າວໄປອີກຂັ້ນໜຶ່ງ.
ກົນຈັກຄວອນຕຳພ້ອມດ້ວຍປະກົດການທັງໝົດຂອງມັນແມ່ນປະຕູສູ່ຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ດີຂຶ້ນກ່ຽວກັບຈັກກະວານ, ໃຫ້ການເປີດເຜີຍທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມຮູ້ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີຂອງພວກເຮົາກ້າວໜ້າກວ່າໃນປະຈຸບັນ.
