การทดลองที่น่ากลัวในสถานีอวกาศนานาชาติสามารถบุกเบิกเครือข่ายการสื่อสารควอนตัมใหม่

Pin
Send
Share
Send

ด้วยมุมมอง 180 องศาของโลกและพื้นที่โดมของ ISS จึงเหมาะสำหรับการถ่ายภาพ แต่นักวิจัยชาวออสเตรียต้องการใช้แพลตฟอร์มที่ไม่เหมือนใครและแบบพาโนรามาเพื่อทดสอบข้อ จำกัด ของ“ การกระทำที่น่ากลัวในระยะไกล” โดยหวังว่าจะสร้างเครือข่ายการสื่อสารควอนตัมใหม่

ในการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 9 เมษายน 2012 ใน New Journal of Physics นักวิจัยชาวออสเตรียเสนอให้เตรียมกล้องที่ติดตั้งไว้บนสถานีอวกาศนานาชาติ ISS ซึ่งเป็นกล้อง Nikon 400 มม. NightPOD พร้อมตัวรับออปติคัลซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการแสดง การทดสอบควอนตัมออพติกครั้งแรกในอวกาศ กล้อง NightPOD หันหน้าเข้าหาพื้นดินในโดมและสามารถติดตามเป้าหมายภาคพื้นดินได้นานถึง 70 วินาทีทำให้นักวิจัยสามารถตีกลับคีย์เข้ารหัสลับในระยะทางที่ไกลกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบันด้วยเครือข่ายใยแก้วนำแสงบนโลก

“ ในช่วงสองสามเดือนต่อปีสถานีอวกาศนานาชาติผ่านไปห้าถึงหกครั้งติดต่อกันในทิศทางที่ถูกต้องเพื่อให้เราทำการทดลองของเรา เรามองเห็นการตั้งค่าการทดสอบตลอดทั้งสัปดาห์และดังนั้นจึงมีการเชื่อมโยงกับสถานีอวกาศนานาชาติที่มีอยู่มากพอ” ผู้ร่วมเขียนการศึกษาศาสตราจารย์รูเพิร์ทเออร์ซินจากสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งออสเตรียกล่าว

อัลเบิร์ตไอน์สไตน์ประกาศเกียรติคุณวลี 'การกระทำที่น่ากลัวในระยะไกล' เป็นครั้งแรกในระหว่างการต่อสู้เชิงปรัชญาของเขากับนีลส์บอร์ในปี 1930 เพื่ออธิบายความไม่พอใจกับทฤษฎีใหม่ที่เรียกว่ากลศาสตร์ควอนตัม กลศาสตร์ควอนตัมอธิบายการกระทำของเครื่องชั่งที่เล็กที่สุดในโดเมนของอะตอมและอนุภาคที่เป็นองค์ประกอบ ในขณะที่ฟิสิกส์คลาสสิกอธิบายการเคลื่อนไหวของสสารและพลังงานในระดับที่เราสามารถมองเห็นนักวิทยาศาสตร์ศตวรรษที่ 19 สังเกตปรากฏการณ์ในโลกทั้งแมโครและไมโครที่ไม่สามารถอธิบายได้ง่ายโดยใช้ฟิสิกส์คลาสสิก

โดยเฉพาะอย่างยิ่งไอน์สไตน์ไม่พอใจกับความคิดในการพัวพัน ความยุ่งเหยิงเกิดขึ้นเมื่ออนุภาคสองอันเชื่อมโยงกันอย่างลึกซึ้งจนพวกมันมีอยู่ร่วมกัน หมายความว่าพวกเขาแบ่งปันความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ที่เหมือนกันของตำแหน่งการหมุนโมเมนตัมและโพลาไรซ์ สิ่งนี้อาจเกิดขึ้นได้เมื่อมีการสร้างอนุภาคสองอนุภาคที่จุดเดียวกันและทันทีในกาลอวกาศ เมื่อเวลาผ่านไปเมื่ออนุภาคทั้งสองแยกออกจากกันอย่างกว้างขวางในอวกาศแม้ในช่วงแสงปีกลศาสตร์ควอนตัมแสดงให้เห็นว่าการวัดของหนึ่งจะส่งผลกระทบต่ออีกทันที ไอน์สไตน์นั้นชี้ให้เห็นอย่างรวดเร็วว่านี่เป็นการละเมิดขีด ​​จำกัด ความเร็วสากลที่กำหนดโดยสัมพัทธภาพพิเศษ มันเป็นความขัดแย้งไอน์สไตน์นี้เรียกว่าการกระทำที่น่ากลัว

นักฟิสิกส์จอห์นเบลล์ได้ไขปริศนาบางส่วนในปี 1964 โดยคิดหาปรากฏการณ์ที่ไม่ใช่ท้องถิ่น ในขณะที่พัวพันช่วยให้อนุภาคหนึ่งได้รับอิทธิพลทันทีโดยคู่ที่แน่นอนของการไหลของข้อมูลแบบดั้งเดิมไม่เดินทางเร็วกว่าแสง

การทดลองสถานีอวกาศนานาชาติเสนอให้ใช้“ การทดลองระฆัง” เพื่อทดสอบความขัดแย้งทางทฤษฎีระหว่างการทำนายในควอนตัมและฟิสิกส์คลาสสิก สำหรับการทดลองของเบลล์จะมีการสร้างโฟตอนพันกันบนพื้น หนึ่งจะถูกส่งจากสถานีภาคพื้นดินไปยังกล้องแก้ไขบนสถานีอวกาศนานาชาติในขณะที่คนอื่น ๆ จะถูกวัดในพื้นที่บนพื้นดินเพื่อการเปรียบเทียบในภายหลัง จนถึงตอนนี้นักวิจัยได้ส่งรหัสลับไปยังผู้รับห่างกันเพียงไม่กี่ร้อยกิโลเมตร

“ ตามฟิสิกส์ควอนตัมสิ่งกีดขวางไม่ขึ้นกับระยะทาง การทดลองแบบเบลล์ที่เรานำเสนอจะแสดงให้เห็นว่ามีการพันกันของอนุภาคในระยะทางไกล - ประมาณ 500 กม. - เป็นครั้งแรกในการทดลอง” Ursin กล่าว “ การทดลองของเราจะช่วยให้เราสามารถทดสอบแรงโน้มถ่วงที่อาจเกิดขึ้นกับการควอนตัมที่พัวพันได้”

นักวิจัยชี้ให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในกล้องที่อยู่บนสถานีอวกาศนานาชาตินั้นจะช่วยประหยัดเวลาและเงินที่จำเป็นในการสร้างชุดดาวเทียมเพื่อทดสอบความคิดของนักวิจัย

Pin
Send
Share
Send