(จากซ้ายไปขวา) ศ.อาลอง แอสเปต์, ดร. จอห์น เคลาเซอร์, และศาสตราจารย์ แอนทัน ไซลิงเงอร์
คณะกรรมการรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปีนี้ ประกาศยกย่องผลงานดีเด่นของนักวิทยาศาสตร์ 3 คน ผู้ไขปริศนาปรากฏการณ์ความพัวพันเชิงควอนตัมของคู่อนุภาคที่อยู่ห่างกัน (quantum entanglement) ซึ่งนำไปสู่การบุกเบิกเทคนิควิธีสื่อสารล้ำสมัย โดยใช้อนุภาคควอนตัมเป็นเครื่องมือในการรับส่งข้อมูลข่าวสารยุคใหม่
.
ผู้พิชิตรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ดังกล่าว ได้แก่ศาสตราจารย์ อาลอง แอสเปต์ (Alain Aspect) จากมหาวิทยาลัยปารีส-ซาเคลย์ของฝรั่งเศส, ดร. จอห์น เคลาเซอร์ (John Clauser) ชาวอเมริกัน, และศาสตราจารย์ แอนทัน ไซลิงเงอร์ (Anton Zeilinger) จากมหาวิทยาลัยเวียนนาของออสเตรีย
.
ทั้งสามล้วนเป็นผู้พัฒนาพื้นฐานความรู้ในสาขาวิชากลศาสตร์ควอนตัมให้กว้างไกลและลึกซึ้งยิ่งขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเรื่องความพัวพันเชิงควอนตัม ซึ่งระบุว่าคู่อนุภาคซึ่งมีความพัวพันกันจะมีปฏิกิริยาตอบสนองตามกันในทันทีที่เกิดความเปลี่ยนแปลงกับอนุภาคใดอนุภาคหนึ่ง ไม่ว่าทั้งสองจะอยู่ในตำแหน่งที่ห่างกันไปเท่าใดก็ตาม
.
ศ. แอสเปต์ และดร. เคลาเซอร์ นั้นได้ริเริ่มทำการทดลองกับคู่อนุภาคของแสงหรือโฟตอนที่พัวพันกัน จนสามารถพิสูจน์ให้เห็นได้ว่า ทฤษฎีบทความไม่เท่าเทียมของเบลล์ (Bell’s inequality theorem) นั้นไม่เป็นจริงเสมอไปและสามารถถูกละเมิดได้ในบางสถานการณ์
.
ทฤษฎีบทความไม่เท่าเทียมของเบลล์ระบุว่า ในโลกของความเป็นจริงซึ่งกำกับควบคุมโดยหลักสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์นั้น อนุภาคสามารถได้รับอิทธิพลจากสิ่งแวดล้อมที่อยู่ใกล้กับตัวมันเท่านั้น และหากจะมีปฏิสัมพันธ์ทางไกลเกิดขึ้นโดยสื่อผ่านสนามทางฟิสิกส์แบบใดแบบหนึ่ง ปฏิสัมพันธ์นั้นจะต้องไม่เกิดขึ้นไวเกินไปกว่าความเร็วแสง
.
ภาพจำลองคู่อนุภาคที่มีความพัวพันเชิงควอนตัม
cดังนั้นความแปลกประหลาดของปรากฏการณ์เชิงกลศาสตร์ควอนตัม ที่คู่อนุภาคสามารถพัวพันและเปลี่ยนแปลงข้อมูลตามกันได้แม้อยู่ห่างกันไกลอย่างมหาศาล จะต้องมีตัวแปรที่ซ่อนอยู่บางอย่างทำให้มันละเมิดข้อจำกัดเรื่องระยะทางได้
.
อย่างไรก็ตามศ. แอสเปต์ และดร. เคลาเซอร์ ได้พิสูจน์ว่าคู่อนุภาคที่พัวพันกันในระยะทางห่างไกลนั้น ไม่ได้มีความพิเศษเหนือธรรมดาอย่างที่ทฤษฎีบทความไม่เท่าเทียมของเบลล์ระบุไว้ แต่แท้จริงแล้วทั้งคู่ต่างมีข้อมูลอยู่เท่าเทียมกันตั้งแต่ต้น
.
ด้านศ. ไซลิงเงอร์ ผู้ครองรางวัลร่วมกับนักวิจัยทั้งสองข้างต้น มีผลงานในการบุกเบิกพัฒนาเทคนิควิธีการสื่อสารแห่งอนาคต โดยใช้คู่อนุภาคควอนตัมเป็นเครื่องมือในการรับส่งข้อมูลข่าวสารเข้ารหัส ซึ่งมีความรวดเร็ว แม่นยำ และปลอดภัยมากยิ่งขึ้นกว่าการสื่อสารแบบดิจิทัลในปัจจุบัน
.
เมื่อปี 2018 ศ. ไซลิงเงอร์และทีมนักวิทยาศาสตร์จีน ได้ทดลองใช้ดาวเทียมม่อจื๊อ (Micius) สร้างคู่อนุภาคโฟตอนที่มีความพัวพันเชิงควอนตัมขึ้นมา และยิงส่งไปยังสถานีรับสัญญาณสองแห่งบนพื้นโลกที่ตั้งอยู่ห่างกัน 1,200 กิโลเมตรในประเทศจีนได้สำเร็จ โดยความพัวพันเชิงควอนตัมของอนุภาคทั้งสองจะไม่เปิดโอกาสให้มัลแวร์หรือนักเจาะล้วงข้อมูลเข้ามาแทรกแซงกระบวนการเข้ารหัสและถอดรหัสข้อมูลในระหว่างนั้นได้
ที่มา : BBC https://www.bbc.com/thai/articles/cm5y2l1kd2ro
