นักวิทยาศาสตร์ได้พาดหัวข่าวเมื่อสัปดาห์ที่แล้วว่าสร้างรูหนอน งานวิจัยที่รายงานในวารสาร Nature เกี่ยวข้องกับการใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมเพื่อจำลองรูหนอนในรูปแบบฟิสิกส์ที่เรียบง่าย ไม่นานหลังจากข่าวแพร่ออกไป นักฟิสิกส์และผู้เชี่ยวชาญด้านควอนตัมคอมพิวติ้งแสดงความกังขาว่าแท้จริงแล้วรูหนอนถูกสร้างขึ้น การรายงานข่าวของสื่อเป็นไปอย่างวุ่นวาย Outlets รายงานว่านักฟิสิกส์ได้สร้างรูหนอนตามทฤษฎี รู หนอน แบบโฮโลกราฟิกหรือบางทีอาจเป็นรูหนอนเล็กๆ
ที่หยาบและคอมพิวเตอร์ควอนตัมของ Google แนะนำว่ารูหนอนนั้น
เป็นของจริง สื่ออื่นๆ เสนอข่าวอย่างมีสติว่า ไม่นักฟิสิกส์ไม่ได้สร้างรูหนอนเลย จักรวาลนั้นกว้างใหญ่ มันใหญ่มากที่การเดินทางจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งด้วยวิธีปกตินั้นทำไม่ได้
รูหนอนเป็นช่องโหว่ชนิดหนึ่ง: ทางลัดระหว่างสองภูมิภาคของเอกภพที่อาจทำให้ผู้คนเดินทางข้ามระยะทางอันกว้างใหญ่ในเวลาที่สั้นกว่ามาก รูหนอนได้รับอนุญาตตามทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ แต่ไม่เคยมีการค้นพบในธรรมชาติมาก่อน
เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักฟิสิกส์กำลังเล่นกับความคิดที่ว่ารูหนอนเกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์อื่นที่เรียกว่าสิ่งกีดขวาง
สิ่งกีดขวางเป็นปรากฏการณ์ควอนตัมที่แปลกประหลาดซึ่งเกี่ยวข้องกับอนุภาค เมื่ออนุภาคเข้าสู่สภาวะพัวพัน การวัดอนุภาคหนึ่งจะส่งผลต่ออีกอนุภาคหนึ่งทันที ในกรณีนี้แม้ว่าอนุภาคทั้งสองจะอยู่ห่างกันเกินกว่าที่จะทำให้เกิดสาเหตุได้
นักฟิสิกส์บางคนเสนอว่ารูหนอนอาจเป็นเพียงวิธีหนึ่งในการอธิบายความพัวพันทางควอนตัมบางประเภท หากถูกต้อง จะทำให้เกิดการเชื่อมโยงระหว่างทฤษฎีฟิสิกส์ที่โดดเด่น 2 ทฤษฎี ได้แก่ กลศาสตร์ควอนตัมและทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป
ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปอธิบายว่าแรงโน้มถ่วงทำงานอย่างไร และอธิบายเอกภพในสเกลใหญ่ กลศาสตร์ควอนตัมอธิบายแรงพื้นฐานอื่นๆ และอธิบายเอกภพในระดับที่เล็กมาก
ในกลศาสตร์ควอนตัม ‘ความพัวพัน’ คือการเชื่อมโยงระหว่างอนุภาคที่อาจอยู่ห่างกันพอสมควร ชัตเตอร์
ทั้งสองเป็นทฤษฎีที่ประสบความสำเร็จอย่างมาก อย่างไรก็ตาม
ยังไม่ได้รับการกระทบยอดเป็นทฤษฎีเดียวที่เป็นอันหนึ่งอันเดียวกัน
ทฤษฎีที่เป็นเอกภาพจะรักษาข้อมูลเชิงลึกของทั้งกลศาสตร์ควอนตัมและทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ในขณะเดียวกันก็ให้คำอธิบายว่าแรงโน้มถ่วงทำงานอย่างไรในโดเมนควอนตัม ซึ่งเป็นสิ่งที่เราไม่เข้าใจในขณะนี้
เนื่องจากรูหนอนมีลักษณะเฉพาะในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป และความพัวพันเป็นลักษณะเฉพาะของกลศาสตร์ควอนตัม ความคล้ายคลึงกันที่เป็นไปได้ระหว่างรูหนอนจึงน่าตื่นเต้น มันชี้ให้เห็นว่าทฤษฎีทั้งสองอาจอธิบายสิ่งเดียวกันในระดับหนึ่ง
ดังนั้นเราจึงสามารถลองสร้างระบบควอนตัมแบบเฉพาะ: ระบบที่สามารถอธิบายได้โดยใช้ฟิสิกส์แบบเดียวกับที่เราใช้กับรูหนอน หากเราสามารถสร้างระบบดังกล่าวในแล็บได้ และมันทำงานเหมือนรูหนอน มันจะสนับสนุนแนวคิดที่ว่าสิ่งกีดขวางและรูหนอนเป็นสองด้านของเหรียญเดียวกัน
ในคอมพิวเตอร์ควอนตัม ส่วนประกอบพื้นฐานสามารถใส่ในสถานะควอนตัมต่างๆ ที่สามารถใช้ในการทดลองควอนตัมได้ ดูเหมือนว่าพวกเขาจะให้โอกาสในการทดสอบความสัมพันธ์ระหว่างรูหนอนกับการพัวพัน
นี่อาจเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงมีรายงานว่านักฟิสิกส์ใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมเพื่อสร้างรูหนอน แต่นั่นดูเหมือนจะไม่ใช่สิ่งที่เกิดขึ้นจริง แม้ว่าการทำความเข้าใจว่าทำไมจะไม่ตรงไปตรงมา
ไม่ใช่รูหนอน
สิ่งที่นักฟิสิกส์ทำคือการจัดระเบียบองค์ประกอบพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ควอนตัมให้เป็นสถานะควอนตัมเฉพาะ จากนั้นพวกเขาสามารถถ่ายโอนข้อมูลจากส่วนหนึ่งของคอมพิวเตอร์ไปยังอีกส่วนหนึ่งผ่านระบบควอนตัม
ระบบควอนตัมและวิธีการถ่ายโอนข้อมูลสามารถอธิบายได้โดยใช้แบบจำลองเฉพาะทางฟิสิกส์ ตามแบบจำลองนี้ ประเภทของการถ่ายโอนข้อมูลที่เกิดขึ้นภายในคอมพิวเตอร์มีลักษณะคล้ายคลึงกับวิธีการที่บางสิ่งบางอย่างผ่านรูหนอน
ประการแรก ดูเหมือนว่าจะตั้งสมมติฐานที่ไม่สมจริงเกี่ยวกับฟิสิกส์ของโลกเรา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มันสันนิษฐานว่ากาลอวกาศซึ่งเป็นโครงสร้างของเอกภพมีคุณสมบัติบางอย่างที่อาจไม่มี
ประการที่สอง แบบจำลองได้รับการทำให้ง่ายขึ้นเพื่ออธิบายระบบอย่างง่ายที่สามารถนำไปใช้กับคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้ แบบจำลองที่เรียบง่ายดังกล่าวอาจมีความไม่ถูกต้องทางกายภาพ
ดังนั้น แม้ว่าเราจะสามารถอธิบายสิ่งที่เกิดขึ้นภายในคอมพิวเตอร์ได้ราวกับว่ามันเป็นรูหนอน โดยใช้แบบจำลองเฉพาะ แต่ก็ไม่มีความชัดเจนว่าแบบจำลองนั้นเป็นตัวแทนของโลกตามที่เรารู้จักหรือไม่
การทดลองและการจำลอง
นักวิจารณ์บางคนเสนอเหตุผลที่แตกต่างออกไปเพื่อให้สงสัยว่ารูหนอนถูกสร้างขึ้น: มันเป็นเพียงการจำลอง ดังที่นักวิจารณ์คนหนึ่งกล่าวว่า การทำให้ระบบเป็นรูหนอน “เหมือนกับการอ้างว่าการเล่นวิดีโอเกม Portal นั้นเกี่ยวข้องกับการสร้างรูหนอนจริง ๆ เพราะมันแสดงให้เห็นบางสิ่งที่คล้ายกับแนวคิดทางทฤษฎีบนหน้าจอ”
เราต้องระวังอย่างยิ่งในการอนุมานเกี่ยวกับความเป็นจริงจากการจำลอง อย่างไรก็ตาม แง่มุมควอนตัมของการจำลองนี้ทำให้เหมือนเป็นการทดลองมากกว่าการจำลองธรรมดาที่คุณอาจเรียกใช้บนคอมพิวเตอร์ทั่วไป
ดูเหมือนว่าการจำลองอาจบอกเราได้อย่างถูกต้องเกี่ยวกับระบบควอนตัมที่กำลังจำลองอยู่ อย่างไรก็ตาม ปัญหายังคงอยู่ที่เราสามารถตีความระบบเป็นรูหนอนในแบบจำลองทางฟิสิกส์ที่เฉพาะเจาะจงและอาจไม่สมจริงเท่านั้น
ไม่มีรูหนอน แต่ก็ยังน่าประทับใจ
ดังนั้นเราน่าจะสงสัยว่ารูหนอนถูกสร้างขึ้นมา กระนั้น ก็มีเหตุผลที่จะประทับใจ.
ประการหนึ่ง ทีมงานใช้เทคนิคการเรียนรู้ของเครื่องเพื่อลดความซับซ้อนของโมเดลที่ใช้เพื่อจำลองในลักษณะที่เป็นประโยชน์
การใช้แมชชีนเลิร์นนิงเพื่อสร้างแบบจำลองที่เรียบง่ายนั้นมีความเรียบร้อย และเราคาดว่าจะเห็นการใช้แมชชีนเลิร์นนิงในลักษณะนี้มากขึ้นในอนาคต
สิ่งสำคัญคือต้องใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมเพื่อดำเนินการประเภทการทดสอบควอนตัมที่เป็นประเด็น ซึ่งสามารถทำได้ทั้งหมดเป็นการเปิดทางไปสู่การดำเนินการทดสอบเพิ่มเติม สิ่งนี้อาจเปิดกระบวนทัศน์การทดลองที่สามารถใช้เพื่อสร้างความก้าวหน้าในวิชาฟิสิกส์
นอกจากนี้ยังมีความเป็นไปได้ – แม้ว่าจะค่อนข้างห่างไกล – ที่บางแง่มุมของแบบจำลองที่ใช้อธิบายระบบควอนตัมจะได้รับการพิสูจน์ สิ่งนี้อาจนำไปสู่การค้นพบความสัมพันธ์ระหว่างควอนตัมพัวพันกับรูหนอนในอนาคต
Credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
