Tags:
Node Thumbnail

จากข่าวจีนส่งดาวเทียมควอนตัมดวงแรกของโลกขึ้นสู่อวกาศเพื่อใช้ทดสอบการสร้างเครือข่ายควอนตัมระยะไกล วันนี้การทดสอบประสบความสำเร็จและสามารถสร้างเครือข่ายระหว่างสถานีฐาน 2 แห่งที่ห่างกันถึง 1,203 กิโลเมตร

ขั้นตอนการสร้างเครือข่ายอาศัยคุณสมบัติ Quantum Entanglement ของอนุภาคโฟตอน โดยอุปกรณ์บนดาวเทียมจะยิงลำอนุภาคโฟตอนไปที่ตัวแยกลำแสงที่เป็นคริสตัล ซึ่งจะแยกอนุภาคโฟตอนออกเป็นสองส่วนที่มีความพัวพันกัน (นึกภาพเอาดาบฟันกระสุนปืนในหนัง) อนุภาคโฟตอนทั้งสองจะเดินทางต่อไปยังสถานีฐานบนพื้นโลกที่ห่างกัน โดยสถานีหนึ่งทำหน้าที่เป็น "สถานีส่ง" และอีกแห่งเป็น "สถานีรับ" โดยข้อมูลจากการตรวจวัดสถานะสปินของอนุภาคต้นทางจะทำให้ทราบสถานะสปินของอนุภาคปลายทางเสมอ ซึ่งข้อมูลดังกล่าวช่วยให้สามารถสร้างกุญแจเข้ารหัสที่มีแต่ผู้ส่งและผู้รับเท่านั้นที่ทราบข้อมูลได้

No Description

ข้อดีของการสื่อสารวิธีนี้คือ ข้อมูลที่ส่งไม่ได้เดินทางผ่านตัวกลางทางกายภาพใดๆ ระหว่างตัวอนุภาค นอกจากนี้ การพยายามดักฟังยังส่งผลให้สถานะสปินของอนุภาคเปลี่ยนแปลงไป ทำให้ความพยายามดักฟังแทบเป็นไปไม่ได้ ส่งผลให้การสื่อสารโดยใช้เทคนิคการเข้ารหัสด้วยข้อมูลดังกล่าวมีความปลอดภัยสูงมาก

การทดลองก่อนหน้านี้อาศัยการทดสอบบนที่สูงบนพื้นโลก (ซึ่งลำแสงสามารถส่งหากันได้โดยไม่มีอะไรขวาง) เช่น ยอดเขา มีข้อจำกัดเรื่องระยะทางเนื่องจากการส่งลำแสงผ่านบรรยากาศบนโลกก่อให้เกิด Signal Loss สูง ระยะทางที่ทำได้คือประมาณ 100 กิโลเมตร แต่การส่งลำแสงผ่านดาวเทียมช่วยให้ Signal Loss ต่ำเนื่องจากผ่านชั้นบรรยากาศเป็นระยะทางสั้น และระยะการมองเห็นมากกว่า

ที่มา : Science via physicsworld, iflscience

Get latest news from Blognone

Comments

By: TeamKiller
ContributoriPhone
on 17 June 2017 - 14:23 #993674
TeamKiller's picture

เหมือนยิง Laser ขึ้นหรือเปล่าหว่า โฟนตอนเนี่ย

By: nununu
Windows Phone
on 17 June 2017 - 14:41 #993677

"พยายามดักฟังยังส่งผลให้สถานะสปินของอนุภาคเปลี่ยนแปลงไป" ถ้าดักฟังไม่ได้ แต่สร้างสัญญาณไปรบกวนไม่ให้สื่อสารกันก็ทำได้ง่ายหรือเปล่า

By: narok119
ContributoriPhone
on 17 June 2017 - 14:58 #993681 Reply to:993677

รบกวนได้ครับ แค่ไปทำยังไงให้เส้นสีแดงสองเส้นในรูปถูกรบกวน
แต่แค่ดักฟังไม่ได้ + เร็วเหนือแสง นี่ก็สุดยอดแล้วครับ

By: tekkasit
ContributorAndroidWindowsIn Love
on 17 June 2017 - 16:49 #993704 Reply to:993681
tekkasit's picture

ถ้าพูดให้ถูกคือ QE นั้นผลกระทบในส่งที่เราทำสามารถมีผลกระทบกับสิ่งที่ไกลออกไปทันที (ตรวจรู้ว่าสปินโฟตอนข้างนี้เป็น+ อีกฝั่งจะเป็น- ไม่ว่าจะห่างกันไกลเท่าไรก็ตาม) แต่ถ้าเอาเรื่องส่งข้อมูล (information) เร็วเหนือแสง คงไม่ใช่ครับ

By: narok119
ContributoriPhone
on 17 June 2017 - 17:27 #993716 Reply to:993704

โอ้ว จริงด้วยครับ นี่ผมเพิ่งดูวีดีโอที่ comment ด้านล่างแปะไว้มา

แปลว่าที่เราใช้ส่งข้อมูลไม่ได้ เพราะเรา "วัด" spin เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ของอีกฝั่งได้
แต่เรา "บังคับ" ทิศทาง spin ไม่ได้ ประมาณนี้รึเปล่าครับ?

By: put4558350
ContributorAndroidUbuntuWindows
on 17 June 2017 - 15:11 #993682 Reply to:993677
put4558350's picture

Quantum Entanglement เป็นปรากฏการณ์ที่ยังอธิบายไม่ใด้ครับ

... ประมาณนี้นะครับ โฟตรอนเมื่อเกิดขึ้นมา จะมีคู่ของมันเอง เมื่อดูสถาณะการหมุนของข้างหนึ่ง อีกข้างจะหมุนในทางตรงกันข้ามโดยไม่เกี่ยวกับระยะทาง

แล้ววิธีการดูสถาณะการหมุน ทำให้ตัวสถาณะการหมุนของข้างหนึ่งเปลี่ยน จึงมี idea เรื่องไช้ Quantum Entanglement แก้ปัญหาเรื่อง delay ในการสื่อสารข้ามดวงดาว


samsung ใหญ่แค่ใหน ?
https://youtu.be/6Afpey7Eldo

By: hisoft
ContributorWindows PhoneWindows
on 17 June 2017 - 15:23 #993685 Reply to:993677
hisoft's picture

ถ้าจะกวน ต้องกวนตั้งแต่ตอนที่โฟตอนยังลงมาไม่ถึงครับ ถ้าโฟตอนถึงทั้งสองฝั่งแล้วระหว่างมันเรายังไม่รู้ว่ามันส่งการเชื่อมต่อกันได้ยังไงท่าไหน ไม่มีคลื่นวิทยุคลื่นไฟฟ้าคลื่นแม่เหล็กอะไรที่วัดได้ทั้งนั้น เลยไม่รู้ด้วยซ้ำว่าถ้าคิดจะกวนมันจะกวนได้ยังไง

By: hisoft
ContributorWindows PhoneWindows
on 17 June 2017 - 15:24 #993686
hisoft's picture

ว่าแต่ โฟตอนที่ยิงลงมาแล้วนี่มีอายุอยู่นานแค่ไหนครับ???

สงสัยอีกอย่างคือการพัวพันของควอนตัมนี่ใครเป็นคนพบ พบจากทฤษฎีคาดการณ์มาก่อนหรือพบจากทางปฏิบัติก่อน - -"

By: tekkasit
ContributorAndroidWindowsIn Love
on 17 June 2017 - 16:42 #993701 Reply to:993686
tekkasit's picture

ผมจำได้ว่ามีคนทดสอบแล้วครับ ผลตีพิมพ์ปีนี้ รายนี้ใช้แสงจากดวงดาวที่ห่างออกไป 600 ปีแสง ทดสอบ QE

By: hisoft
ContributorWindows PhoneWindows
on 17 June 2017 - 18:04 #993723 Reply to:993701
hisoft's picture

ที่ว่าอยู่นานขนาดไหนของผมคือมันเก็บไว้ได้ยังไงนานขนาดไหนน่ะครับ หรือต้องทำการวัดทันที่ที่โฟตอนวิ่งผ่านลงมาถึงเครื่องวัดเลย

By: tekkasit
ContributorAndroidWindowsIn Love
on 18 June 2017 - 15:28 #993804 Reply to:993723
tekkasit's picture

ในทางทฤษฏีก็น่าจะอยู่ได้ตลอดไป จนกว่าจะมีอะไรแทรกแซงให้หลุดสภาพ QE ก่อนหน้านี้ทดสอบบนพื้นโลกก็ 400 กิโลเมตร เหมือนว่าก่อนหน้านี้ก็พยายามทดลองแบบนี้จากสถานีอวกาศ ISS ลงมาบนพื้นโลก (2013) แต่ไม่รู้ว่าทำไปรึยังสำเร็จรึเปล่า

By: hisoft
ContributorWindows PhoneWindows
on 18 June 2017 - 16:41 #993811 Reply to:993804
hisoft's picture

หมายถึงว่าปัจจุบันเราสามารถเก็บโฟตอนที่ถึงที่หมายแล้วไว้ใช้งานได้นานขนาดไหนน่ะครับ ค้นๆ ดูเหมือนจะเก็บกันได้อย่างมากก็หลักหน่วยของวินาที

By: tekkasit
ContributorAndroidWindowsIn Love
on 17 June 2017 - 15:36 #993687
tekkasit's picture

เสริมนะครับ QE แม้ว่าจะเมื่อเรารู้สถานะของคู่โฟตอนข้างใดข้างหนึ่ง เราก็จะแน่ใจได้ว่าอีกโฟตอนจะมีสถานะอย่างไร (ตรงข้ามกัน) แต่น่าเสียดายว่าตอนนี้เราไม่สามารถเอา QE มาใช้สื่อสารนำส่งข้อมูล (information) ได้ เพราะสถานะของโฟตอนแต่ละตัวจะอยู่ได้หลายสถานะ (superposition) ปลายทางแต่ละด้านไม่สามารถมีอิทธิพลต่อสถานะโฟตอน เพราะถ้าเมื่อไรไปบังคับสภาพ QE จะยุติทันที อีกปลายจะเป็น 1 หรือ 0 ก็ได้

By: hisoft
ContributorWindows PhoneWindows
on 17 June 2017 - 15:42 #993689 Reply to:993687
hisoft's picture

ผมยังสงสัยอยู่ว่าสถานะตัวนึงมันเปลี่ยนตามอีกตัวนึงไปตลอด หรือจริงๆ มันแค่เปลี่ยนสถานะไปตามแนวทางของมัน ทำให้ทั้งสองตัวเปลี่ยนไปในทางเดียวกันตลอดเวลา วัดออกมามันก็เป๊ะเหมือนกันทั้งสองแบบด้วยสิครับ

By: tekkasit
ContributorAndroidWindowsIn Love
on 17 June 2017 - 15:56 #993695 Reply to:993689
By: hisoft
ContributorWindows PhoneWindows
on 17 June 2017 - 16:19 #993696 Reply to:993695
hisoft's picture

ขอบคุณครับ กำลังอ่านเรื่อง hidden variable เลยครับ แต่ยังอ่านไม่จบเลย

เพิ่ม - อ่อ ดูในคลิปแล้วเข้าใจแล้วครับ ตกลงมันคืออันที่ผมคิดพอดีสินะครับ งั้นก็ปัดตกไปก่อน ยังไม่ได้คิดตามตรงช่วงวิธีวัดค่าช่วงท้ายเดี๋ยวค่อยเก็บไว้คิดทีหลังครับ 555

By: LazarusSP1
ContributoriPhone
on 18 June 2017 - 19:26 #993820 Reply to:993689
LazarusSP1's picture

ผมเข้าใจว่าน่าจะหมายถึง คล้ายกับควันตัมมันสปินด้วย torque ที่คงที่ และไม่มีแรงเสียดทาน ควันตัมทั้งสองก็จะหมุนด้วย |torque| ที่เท่ากัน (แต่อีกตัวเป็นลบ) ดังนั้นถ้ามีคนพยายามเข้าไปตรวจวัดควันตัม ทำให้สถานะของมันเปลี่ยนไป เพราะการวัดทำให้รบกวน torque ของควันตัม จนทำให้ |torque| ของอนุภาคทั้งสองไม่เท่ากัน หรือมีคาบที่ไม่ตรงกัน แบบนี้ใช่ไหมครับ

By: hisoft
ContributorWindows PhoneWindows
on 18 June 2017 - 20:06 #993827 Reply to:993820
hisoft's picture

ประมาณนั้นครับ

By: stargazer on 19 June 2017 - 19:20 #993991 Reply to:993820

แบบนี้แปลว่าอนุภาคทั้งสองไม่ได้หมุน "ตามกัน" แต่หมุนด้วย animation ที่ "เหมือนกัน" ในทิศตรงกันข้ามตามแรงกระทำบางอย่าง ผมเข้าใจถูกหรือเปล่าครับ ถ้าแบบนั้นหลักการ QE จะต่างอะไรกับการยิงลูกสนุ๊กขาวผ่ากลางลูกสนุ๊ก 2 ลูกพอดีเป๊ะ แล้วทำให้สองลูกนั้นหมุนในทิศตรงกันข้ามด้วยความเร็วและเวลาที่เท่ากัน เสมือนหมุนตามกัน แต่จริงๆไม่ได้เกี่ยวข้องกันเลย หรือมันมีอะไรมากกว่านั้นครับ

By: hisoft
ContributorWindows PhoneWindows
on 19 June 2017 - 19:40 #993993 Reply to:993991
hisoft's picture

สมมติคุยในแง่ของที่ว่ามี hidden variable (ที่ตอนนี้ค่อนข้างเชื่อกันว่าไม่ใช่) นะครับ

ที่รู้กันตอนนี้ QE เกิดจากการเจอกันของอนุภาคสองตัวขึ้นไปครับ สมมติว่ามีลูกสนุกลูกนึงหมุนด้วยความเร็วนึง อีกลูกหมุนด้วยความเร็วนึง (หรือไม่หมุนก็ได้) พอจับมันมาแตะกัน มันก็จะหมุนด้วยความเร็วเท่ากันในทิศทางเดียวกันครับ เพราะงั้นพอแยกไปพอเราวัดว่าลูกนึงหมุนทวนเข็มความเร็ว x อีกลูกนึงมันก็จะหมุนความเร็วตามเข็มความเร็ว x นั่นแล ทีนี้การสังเกตุว่ามันหมุนเราสังเกตแบบไม่รบกวนมันไม่ได้ ด้วยวิธีสังเกตในปัจจุบันพอสังเกตปุ๊บมันจะเปลี่ยนทิศการหมุนหรืออะไรสักอย่าง (เพราะแรงที่ส่งเข้าไปเพื่อใช้สังเกต) ทำให้พอวัดอีกครั้งมันก็ไม่เท่ากันแล้วครับ

แต่ครับแต่ (เผื่อคนที่ยังไม่รู้) spin ของอนุภาคพวกนี้เค้าไม่นับว่ามันคือการหมุนแบบลูกสนุกหมุนนะครับ เนื่องจากเชื่อกันว่าอนุภาคพวกนี้คืออนุภาคมูลฐานแล้ว มันไม่มีส่วนเล็กกว่านี้แล้ว (คุ้นๆ ว่ายกเว้นในทฤษฎีสตริงที่มีส่วนย่อยกว่านี้) มันเป็นแค่จุด มันไม่มีพื้นผิวที่แตกต่างกันในแต่ละด้าน มันเลยไม่สามารถหมุนได้ครับ (อันนี้อ่านเค้ามายังไม่ได้คิดตามเท่าไหร่ คงต้องไปหาอ่านว่าเค้าวัด spin กันยังไงอีกทีถึงจะเข้าใจ)

ทั้งหมดด้านบนเป็นไปตามระดับความเข้าใจผมนะครับ อาจจะไม่ถูก 5555

By: stargazer on 17 June 2017 - 17:09 #993709 Reply to:993687

ถ้าตามที่คุณ tekkasit บอก แปลว่าการทดลองนี้เป็นแค่การ proof ทฤษฎี ว่าที่ระยะขนาดนั้นปรากฎการณ์ QE ยังมีผลอยู่จริง แต่ยังส่งข้อมูลจริงไม่ได้ใช่ไหมครับ เพราะเราไปบังคับสถานะโฟตอนไม่ได้ หรือจีนเขาทำได้แล้ว?

By: tekkasit
ContributorAndroidWindowsIn Love
on 17 June 2017 - 19:07 #993727 Reply to:993709
tekkasit's picture

คนแปลใส่หัวเรื่องคลาดเคลื่อครับ มันยังไม่ใช่ช่องทางการสื่อสารครับ ต้นฉบับก็ระบุว่า "The results illustrate the possibility of a future global quantum communication network."

จริงๆ มันคือการทดสอบ QE ระยะไกลแค่นั้น

By: Holy
ContributorAndroidWindowsIn Love
on 17 June 2017 - 22:49 #993755 Reply to:993727
Holy's picture

ปรับแก้ตัวบทความใหม่แล้วครับ

สารภาพตามตรงว่าตอนแปล ผมเข้าใจผิดไปบางส่วนจริงๆ ขอบคุณที่ช่วยอธิบายให้ครับ

By: stargazer on 17 June 2017 - 17:10 #993710 Reply to:993687

edit:ขออภัยครับ เมาส์ลั่นเม้นเกิน

By: Fzo
ContributorAndroid
on 17 June 2017 - 15:36 #993688
Fzo's picture

นี่ถ้าจีนจับมือรัสเซีย ทำอะไรแบบนี้ออกมาเรื่อยๆ ก็ดีนะครับ
พัฒนา และถ่วงดุลขั้วโลกตะวันตกไว้ในตัว


WE ARE THE 99%

By: Hoo
AndroidWindows
on 17 June 2017 - 16:54 #993705

ถ้าเกิดสงคราม
ดาวเทียมดวงนี้คงเป็นเป้าหมายสำคัญที่ต้องสอยเลย

By: max212
AndroidRed HatSUSEUbuntu
on 18 June 2017 - 14:39 #993795
max212's picture

สารคดี QE ไทย
https://youtu.be/WKjaUsl0bs8
เอาคลิปคงผิดกฏมั๊ยคร๊าบ ถ้าผิดลบได้เลยนะคร๊าบ

By: Chiron
iPhoneSymbian
on 18 June 2017 - 22:30 #993841
Chiron's picture

เรื่อง Quantum entanglement นี่ลึกลับพอๆกับไสยศาสตร์เลยครับ
แต่ สรุปว่า QE ยังหาประโยชน์กันอยู่ว่าจะใช้ทำอะไร เพราะกำหนดทิศทางสปินไม่ได้ รู้แต่ว่าถ้ามันเข้าคู่กันแล้ว วัดค่าตัวนึงอีกตัวจะมีค่าตรงข้ามกันเสมอ ส่งผ่านข้อมูลก็ยังไม่ได้จนกว่าเราจะบังคับทิศสปินได้ ซึ่งทำไม่ได้ตอนนี้ครับ

แต่เรื่อง QE ทำให้ผมนึกถึง Zen buddhism อย่างมาก เพราะตัวที่ไปสังเกตุ(คือตัววัดสปิน)(อัตตา) มีผลต่อจักรวาล ถ้าไม่มีตัวสังเกตุ จะเป็นอีกเรื่อง. ตัวนั้นมันรู้ตัวได้ไงว่าถูกสังเกตุอยู่
และทำให้คิดสงสัยว่า ระยะทางมีจริงหรือไม่ หรืเป็นเรื่องสมมุติ เพราะ QE ไม่มี latency มันเป็นไปได้ไง

By: max212
AndroidRed HatSUSEUbuntu
on 19 June 2017 - 02:44 #993861 Reply to:993841
max212's picture

มันรู้ได้ไงว่าถูกสังเกตุอยู่?
มันอาจจะเป็นระบบของธรรมชาติ เพื่อลดภาระการคำนวนเวลาที่เราไม่ได้สังเกตุก็เป็นไปได้....
แต่มนุษย์ ดันมีเทคโนโลยีที่ สามารถเข้าไปดูตรงนี้ได้ อนาคตเราอาจสามารถทำการ Hack เพื่อใช้ประโยชน์ก็เป็นไปได้ คงไม่มี Patch อุดรูรั่วหลอกเนาะ 555+
อืมนะ คิดไปนั่น

By: waroonh
Windows
on 19 June 2017 - 11:47 #993908

วิธีการทำงานของ ดาวเทียมดวงนี้ครับ
เอา laser มายิงผ่าน Polarization entanglement (แผ่น Polarize)
จะได้ photon split ออกมา 2 ลำแสง แต่ละลำแสง จะมี photon
แบบ vertical กับ แบบ horizon อยู่ในตัวมันแบบ super position ทั้งสองลำแสง

ลำแสงหนึง ยิงไปที่ ฐานส่ง ลำแสงหหนึง ยิงไปที่ฐานรับ
ให้ฝั่งหนึ่ง วัดผลผ่าน detector ก่อนอีกฝั่งหนึ่ง ว่าเป็น vertical หรือ horizontal
อีกฝั่งที่วัดผลทีหลัง จะต้องได้ผลตรงกันข้ามเสมอ ไม่ว่าจะอยู่ห่างไปอีก กี่ล้านปีแสงก็ตาม

ข้อดีของวิธีการนี้คือ ไปตั้ง splitter device กลางทางไม่ได้ เพราะ
ถ้าสร้าง photon ชุดใหม่ขึ้นมา มันจะไป entanglement กับตัว splitter แทน
ทำให้รู้ว่า โดนดักฟังอยู่ครับ

By: waroonh
Windows
on 19 June 2017 - 12:12 #993913

แต่ถ้าเอา Complex 24 ตอบ แบบบ้าๆบอๆ ทะลุจินตนาการก็

หลักการทาง Quantum ทั้งหมด อยู่ใน Zone
- Space, + Time ซึ่ง อยู่ตรงข้ามกับ แนวคิดปัจจุบันที่
ทุกอย่างเป็น + Space , - Time (มีระยะทาง ทุกอย่างอยู่ในอดีต)

ในทาง Quantum จาก Source of light เมื่อเวลาผ่านไป
particle ของแสง ไม่ได้เดินทาง ไปใน space
แต่ space ต่างหากที่ ยุบตัวลง เมื่อ space ระหว่าง Source
กับ Detector เหลือ 0 เปรียบเสมือน Detector แปะติดอยู่กับ Source ในอดีต
Photon กับ Detector จึงแลกเปลี่ยน momentum การชน ซึ่งกันและกันได้

ถ้า Detector ย้อนอดีต ไปเปลี่ยน momentum การชน ของ photon ตัวหนึ่ง
ที่ source of light ได้ anti photon อีกตัวหนึ่งที่เป็นคู่ของมัน
ก็เปลี่ยน momentum การชน ระหว่างทาง ที่มันยังไม่ชนกับ Detector ตัวอื่น ได้ฮะ