แมวของชโรดิงเงอร์!!! ทฤษฎีแมวในกล่องที่พัฒนาจนสู่ควอนตัมคอมพิวเตอร์
เมื่อพูดถึงกลศาสตร์ควอนตัมผู้คนจะนึกถึงยอดอัจฉริยะอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ และสมการในตำนานของเขา E = MC^2 แต่จริงๆ แล้วเพื่อนของเขาคือคุณแอร์วิน ชเรอดิงเงอร์ ก็ได้เสนอทฤษฎีที่ท้าทายจินตนาการและความเป็นไปได้ทั้งปวงของกลศาสตร์ควอนตัม ทฤษฎีแมวของชโรดิงเงอร์ที่โด่งดังนั่นเองครับ
การทดลองทางความคิดเรื่องแมวในกล่อง
คุณแอร์วิน ชโรดิงเงอร์ (Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger) เกิดในปี 1887 ที่ออสเตรียครับ โดยคุณชโรดิงเงอร์ เป็นคนที่รักการศึกษาวิทยาสาสตร์มากทำให้เข้าเลือกอาชีพที่จะเป็นนักฟิสิกส์ครับ ตลอดระยะเวลาการทำงานของคุณชโรดิงเงอร์เขาได้สร้างความก้าวหน้าให้วงการฟิสิกส์มากมายครับ ความสำเร็จครั้งใหญ่ของเขาคือการสร้างสมการคลื่นของชโรดิงเงอร์ (Schrödinger equation) ซึ่งกลายเป็นรากฐานที่สำคัญของการพัฒนานทฤษฎีอะตอมและกลศาสตร์ควอนตัมครับ ท้ายที่สุดเขาก็ได้รับรางวัลโนเบลปี 1926 จากสมการดังกล่าวนั่นเองครับ
นอกจากนี้คุณชโรดิงเงอร์ได้มีโอกาสทำงานร่วมกับไอน์สไตน์จนมีทฤษฎีร่วมกัน และสิ่งที่เขาตกผลึกได้ออกมาเป็นการทดลองทางความคิด (Thought experiment) ที่เลื่องลือเกี่ยวกับแมวในกล่องครับ โดยเขามองว่าหากเรามีกล่องที่ปิดได้สนิทไม่มีโอกาสจะเห็นของข้างในได้เลย แล้วเอาแมวและสิ่งของข้างล่างนี้ใส่เข้าไป
(1) แมวอยู่ตัวหนึ่งที่มีสุขภาพดีมากๆ (ตีความว่ามันจะไม่แก่ตาย หรือป่วยตาย หรืออดอาหารตาย หรือขาดอากาศตาย)
(2) สารกัมมันตภาพรังสีที่มีโอกาสปล่อยรังสีอยู่ที่ 50%
(3) ตัวตรวจจับสารกัมมันตภาพรังสีที่เมื่อตรวจเจอแล้วจะปล่อยยาพิษมาทั่วกล่องที่สามารถฆ่าแมวให้ตายในทันที
เมื่อมีคนมาดูกล่องแล้วถามว่าน้องแมวในกล่องยังมีชีวิตหรือไม่ บางคนก็อาจจะตอบว่าแมวยังมีชีวิตอยู่เพราะแมวมันยังไม่โดยาพิษ แต่อีกคนก็อาจบอกว่าแมวนั้นตายแล้ว เพราะก็มีโอกาสที่ยาพิษมันกระจายอยู่ทั่วกล่องครับ เราจะรู้ว่าแมวเป็นอย่างไรได้แค่เพียงการเปิดกล่องเท่านั้น ระหว่างนี้แมวมีสถานะที่ไม่แน่นอนเพราะเราไม่ทราบว่าเกิดอะไรขึ้นครับ และทฤษฎีนี้เองก็เอาไปใช้อธิบายกลศาสตร์ควอนตัมและพัฒนาไปเป็นเครื่องควอนตัมคอมพิวเตอร์ (Quantum Computer) ในที่สุดครับ
การนำทฤษฎีน้องแมวไปใช้
ปกติเมื่อนึกถึงคอมพิวเตอร์ เราจะนึกถึงตัวเลขบิท (Bits) ที่ใช้แทนแลข 1 กับ 0 เท่านั้นครับ เพราะคอมพิวเตอร์ธรรมดานั้นทำงานอยู่ที่เลขฐาน 2 ครับ (Binary digits) ถ้าเทียบกับแมวแล้วก็คือแมวยังมีชีวิตกับแมวที่ไม่มีชีวิตนั้นเองครับ ไม่มีสถานะอื่นใดนอกจากนี้ แต่พออยู่ในระบบควอนตันแล้วเราจะประมวลผลด้วยควอนตัมบิท (Quantum Bit: Qubit) แทนครับ โดยสามารถแสดงได้เป็น 0 1 และเป็นได้ทั้ง 0 และ 1 ซึ่งเป็นสถานะที่ซ้อนกันได้ทางควอนตัมครับ (quantum superposition)
แล้ว Qubit มาดีอย่างไร ให้ลองมองว่าหากคอมพิวเตอร์ทำงานที่ 2 bits นั่นหมายความว่าจะประมวลผลได้แค่ 1 สถานะจาก 00, 01, 10 และ 11 อย่างใดอย่างหนึ่ง แต่ถ้ามองควอนตัมคอมพิวเตอร์ที่ 2 Qubits นั้นจะสามารถประมวลผลได้ทุกสถานะครบทั้ง 00, 01, 10 และ 11 พร้อมกันเลยทีเดียวครับ นั่นหมายความว่าจะมีกำลังประมวลผลระดับมหาศาลนั่นเองครับ
ดังนั้นทางเพจ Unbox Your Thinking จึงอยากขอเปิดตัว Mascot ของเพจเราครับ นั้นคือ "น้องแมวคิวบิท" นั่นเองครับ เพราะผมมั่นใจว่าความรู้นั้นไม่แน่นอน มีการเปลี่ยนแปลงและพัฒนาตลอดเวลา แต่ถ้าเราเปิดกล่องออกมาเราก็จะได้รับความรู้นั้นๆ ครับ ถ้าอย่างไรขอฝากเพจ Unbox Your Thinking ไว้ด้วยนะครับ ขอบคุณมากๆ ครับผม
- 21
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
