อนุภาคของแสงที่เกิดในอวกาศได้เชื่อมต่อสองเมืองเข้าด้วยกันผ่านการเชื่อมโยงควอนตัมซึ่งยาวนานกว่าที่สร้างขึ้นก่อนถึง 10 เท่าดาวเทียมสื่อสารควอนตัมส่งโฟตอนมายังโลก โดยแยกพวกมันออกไปกว่า 1,200 กิโลเมตร การค้นพบนี้แสดงให้เห็นว่าอนุภาคของแสงสามารถคงไว้ซึ่งความเชื่อมโยงแบบแปลกๆ ที่เรียกว่าการพัวพันควอนตัมนักวิจัยจากประเทศจีนรายงานในวารสาร Science 16 มิถุนายน บันทึกระยะทางก่อนหน้านี้ประมาณ 100 กิโลเมตร ( SN: 6/30/12, p. 10 ) เปิดตัวในปี 2559 ดาวเทียมที่ไม่เหมือใครกำลังวางรากฐานสำหรับเครือข่ายการสื่อสารควอนตัมบนอวกาศ
นักฟิสิกส์ Thomas Jennewein จาก University of Waterloo
ในแคนาดากล่าวว่า “นี่เป็นความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่สำหรับการพัวพันกับควอนตัมและวิทยาศาสตร์ควอนตัม
ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ได้ส่งโฟตอนไปยังดาวเทียมและกลับมาอีกครั้ง ( SN Online: 6/5/16 ) แต่อนุภาคเหล่านั้นไม่ได้พันกัน จนถึงขณะนี้ ยังไม่มีใครกระจายอนุภาคพัวพันออกจากอวกาศ “ขณะนี้จีนกำลังเป็นผู้นำระดับโลกในด้านการสื่อสารควอนตัมอย่างชัดเจน” เจนเนอไวน์กล่าว
เทคนิคนี้คาดว่าจะมีการใช้งานทางเทคโนโลยีที่สำคัญ Anton Zeilinger นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยเวียนนากล่าวว่า “การทดลองนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาอินเทอร์เน็ตควอนตัมในอนาคต เครือข่ายดังกล่าวจะช่วยให้มีการสื่อสารที่มีความปลอดภัยสูงและสามารถเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ควอนตัมทั่วโลก ( SN: 10/15/16, p. 13 )
พันธะที่ไม่มีตัวตนระหว่างสองอนุภาค การพัวพันเป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของเครือข่ายควอนตัม ไม่สามารถอธิบายอนุภาคที่พันกันอย่างอิสระได้ แต่กลับรวมกันเป็นหนึ่งเดียว แม้จะแยกจากกันด้วยระยะทางที่ไกล การวัดอนุภาคพัวพันหนึ่งจะเปิดเผยสถานะของอีกอนุภาคในทันที
เพื่อทำการสื่อสารควอนตัม นักวิทยาศาสตร์ส่งโฟตอนที่พันกันจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง
แต่โฟตอนสามารถเดินทางได้ไกลผ่านอากาศหรือเส้นใยนำแสงเท่านั้น ก่อนที่วัสดุจะดูดซับอนุภาค ซึ่งเป็นการจำกัดระยะทางในการสื่อสาร อย่างไรก็ตาม ในความว่างเปล่าของอวกาศ โฟตอนสามารถเดินทางได้ไกลกว่านั้นมาก
ด้วยการใช้ดาวเทียมชื่อ Micius ตามนักปรัชญาชาวจีนโบราณ นักวิจัยได้ส่งโฟตอนคู่ที่พันกันลงมายังเมือง Delingha ในภาคเหนือของจีนและลี่เจียงทางตอนใต้ของจีน ที่นั่น กล้องโทรทรรศน์ที่มุ่งเป้าไปที่ดาวเทียมตรวจพบอนุภาค นักวิจัยได้ใช้โฟตอนคู่เพื่อทำการทดสอบ Bell ( SN: 9/19/15, p. 12 ) ซึ่งวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคทั้งสอง . การทดสอบยืนยันฟิสิกส์ที่แปลกประหลาดของซุปเปอร์สมอลล์อีกครั้งในระยะทางที่ไกลกว่าที่เคยเป็นมา
เพื่อทำการทดลอง นักวิจัยต้องอัปเดตอุปกรณ์ควอนตัมเพื่อให้ทำงานในอวกาศได้ นักฟิสิกส์ Harald Weinfurter จาก Ludwig-Maximilians-Universität ในมิวนิกกล่าวว่าความสำเร็จทางเทคโนโลยีนั้นน่าทึ่งมาก “มันเป็นขั้นตอนใหญ่ตั้งแต่การทดลองในห้องปฏิบัติการไปจนถึงอุปกรณ์ที่ใช้งานได้จริงบนดาวเทียม” เขากล่าว ในอวกาศ ส่วนประกอบที่มีความละเอียดอ่อนต้องรับมือกับสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย เช่น อุณหภูมิที่ผันผวนและการสั่นสะเทือน นอกจากนี้ เพื่อให้พอดีกับดาวเทียม แพ็คเกจทั้งหมดต้องมีขนาดเล็กและน้ำหนักเบา
การตรวจจับโฟตอนก็น่ากลัวเช่นเดียวกัน เลเซอร์บีคอนช่วยให้นักวิจัยชี้กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินไปในทิศทางที่ถูกต้องเพื่อจับโฟตอน ขณะที่ดาวเทียมเคลื่อนผ่านไป 500 กิโลเมตรเหนือพื้นผิวโลก ความแม่นยำที่นักวิจัยได้รับนั้นเหมือนกับการระบุเส้นผมมนุษย์บนพื้นจากยอดหอไอเฟล
ในอนาคต นักวิจัยแนะนำว่าควอนตัมพัวพันจะเป็นแหล่งข้อมูลสำคัญสำหรับการสื่อสารทั่วโลก “วันนี้เราจ่ายบิล: ค่าไฟฟ้า ค่าน้ำ” Chao-Yang Lu ผู้เขียนร่วม นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศจีนในเหอเฟยกล่าว ด้วยการพัวพันกับควอนตัมเช่นความต้องการพื้นฐานของการสื่อสารควอนตัม “บางทีสักวันหนึ่งเราจะต้องจ่ายค่าพัวพันบางอย่าง”
credit : jimmiessweettreats.com kyronfive.com lacanadadealbendea.com lojamundometalbr.com loquelaverdadesconde.com
