ต้องการรักษาความปลอดภัยสำนักงานจากแฮกเกอร์ไร้สายหรือไม่? ลองทาหน้าต่างด้วยคาร์บอน นักวิจัยในอังกฤษได้พัฒนาฟิล์มใสที่ป้องกันคลื่นวิทยุได้ร้อยละ 90 วัสดุดังกล่าวซึ่งอธิบายไว้ ในรายงาน ทางวิทยาศาสตร์เมื่อวันที่ 19 กุมภาพันธ์ทำจากกองควอตซ์ที่เคลือบด้วยกราฟีน ซึ่งเป็นโครงตาข่ายคาร์บอนหนาหนึ่งอะตอม ซึ่งมีความหนาเพียงไม่กี่อะตอมเท่านั้น
ภาพยนตร์เรื่องนี้สามารถรักษาความปลอดภัยแบบไร้สายได้โดยการดูดซับการส่งสัญญาณวิทยุที่ไม่ต้องการ ความท้าทายต่อไปสำหรับนักวิจัยคือการปรับภาพยนตร์ให้มีช่วงความถี่ที่กว้างขึ้น และพัฒนาวิธีการทำแผ่นให้ใหญ่ขึ้น
โดยทั่วไปแล้ว คุณสมบัติที่จะวัดจะคล้ายกับการหมุน (ทิศทางที่แกนหมุนของอนุภาคชี้ไป)
หรือโพลาไรซ์ (ทิศทางของการสั่นสะเทือนหากคุณมองว่าแสงเป็นคลื่น) ขึ้นอยู่กับว่าคุณสร้างอนุภาคที่พันกันอย่างไร การหมุนหรือโพลาไรซ์อาจกลับกลายเป็นตรงกันข้ามเสมอ กล่าวคือ หากการหมุนของอนุภาคหนึ่งถูกวัดให้ชี้ขึ้น อีกอนุภาคหนึ่งก็จะชี้ลงอย่างแน่นอน
เมื่อมองแวบแรก ดูเหมือนว่าจะมีคำอธิบายง่ายๆ สำหรับความลึกลับนี้ อาจเหมือนกับการส่งถุงมืออันหนึ่งอันไกลโพ้น ถ้าผู้รับเห็นถุงมือมือซ้าย แสดงว่าถุงมือที่คุณเก็บไว้ต้องเป็นมือขวา
แต่ควอนตัมฟิสิกส์ไม่ใช่แบบนั้น มันเหมือนกับการส่งนวมตัวหนึ่งออกไป และนวมก็กลายเป็นถุงมือ โดยถือว่ามีความถนัดเมื่อผู้รับสวมมัน นวมที่อยู่ที่บ้านก็จะกลายเป็นถุงมือที่มีความถนัดมือตรงกันข้าม
หรืออย่างน้อยนั่นคือมุมมองมาตรฐาน ผู้เห็นอกเห็นใจของไอน์สไตน์โต้แย้งว่าอาจมีปัจจัยที่มองไม่เห็นบางอย่าง “ตัวแปรที่ซ่อนอยู่” ควบคุมผลลัพธ์ บังคับให้ถุงมือมีความถนัดตลอดมา เป็นเวลาเกือบสามทศวรรษแล้ว ที่ดูเหมือนจะไม่มีทางแก้ไขข้อพิพาทนั้นได้ ทุกคนเชื่อว่ามุมมองของฟิสิกส์ควอนตัมทั้งสองจะทำนายผลลัพธ์ที่เหมือนกันทุกประการสำหรับการทดลองที่เป็นไปได้
แต่เบลล์รับรู้สถานการณ์ได้ซับซ้อนยิ่งขึ้น ในบทความที่ตีพิมพ์ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2507 เขาใช้ทฤษฎีบททางคณิตศาสตร์อันชาญฉลาดเพื่อแสดงให้เห็นว่าความเป็นจริงของตัวแปรที่ซ่อนอยู่จะสร้างผลการทดลองที่แตกต่างกัน
ข้อมูลเชิงลึกของ Bell รวมข้อเท็จจริงที่ว่าคณิตศาสตร์ควอนตัมทำนายความน่าจะเป็นของผลลัพธ์ ไม่ใช่ผลลัพธ์ที่แน่นอน ในการทดลองการพัวพันที่แท้จริง (ซึ่งในขณะนั้นสามารถจินตนาการได้) การวัดจำนวนมากจะถูกทำขึ้น หากทุกวันที่คุณส่งอนุภาคพัวพันคู่หนึ่งไปยังอลิซในดีซี และอีกชิ้นหนึ่งให้บ็อบในแอลเอ ทั้งคู่สามารถเลือกที่จะทำการวัดได้หลายแบบ เมื่อพวกเขาพบกันปีละครั้งในดัลลาสเพื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์ พวกเขาจะพบว่าผลลัพธ์ที่ตรงกันบ่อยกว่าโอกาส โดยหลักการแล้ว ความสัมพันธ์นั้นอาจเกิดขึ้นจากความแปลกประหลาดของควอนตัมหรือจากตัวแปรที่ซ่อนอยู่
แต่เบลล์แสดงให้เห็นว่าคำอธิบายทั้งสองทำนายระดับความสัมพันธ์ที่แตกต่างกัน
ในกรณีหนึ่ง ตัวอย่างเช่น คณิตศาสตร์โดยใช้ตัวแปรที่ซ่อนอยู่ทำนายว่าการวัดจะตรงกับ 33 เปอร์เซ็นต์ของเวลาทั้งหมด คณิตศาสตร์ควอนตัมที่ไม่มีตัวแปรซ่อนเร้น ทำนายการจับคู่ได้ไม่เกิน 25 เปอร์เซ็นต์ของเวลาทั้งหมด (หากคุณต้องการเห็นตรรกะทั่วไปที่ใช้ได้ผลอย่างชัดเจน คุณสามารถค้นหาได้ในบทความของ Brunner et al ในรีวิวของ Modern Physics พิมพ์ล่วงหน้าได้ที่arXiv.org)
ความแตกต่างเหล่านี้ “ความไม่เท่าเทียมกันของเบลล์” ให้การทดลองบางอย่างที่แน่นอนในการทดสอบ ในช่วงทศวรรษ 1970 การทดลองดังกล่าวได้เริ่มต้นขึ้น และในปี 1980 Alain Aspect และเพื่อนร่วมงานในฝรั่งเศสได้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าความไม่เท่าเทียมกันของ Bell ถูกละเมิดในการทดลองจริง นั่นหมายความว่าตัวแปรที่ซ่อนอยู่ในเครื่องไม่สามารถทำให้เกิดความเชื่อมโยงที่ลึกลับในการพัวพันกับควอนตัมได้ ความหวังของไอน์สไตน์สำหรับความเป็นจริงที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นไม่ได้หายไป
“มันเป็นความจริงที่ว่าวิธีคิดนี้ใช้ไม่ได้ผล” เบลล์กล่าวในการประชุมฟิสิกส์ที่ฉันเข้าร่วมในปี 1989 “ตอนนี้เรารู้แล้วว่ามุมมองของไอน์สไตน์นั้นไม่สามารถคงอยู่ได้”
ไม่ใช่ว่าความเร็วของขีด จำกัด แสงที่กำหนดโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของ Einstein ถูกละเมิด การพัวพันไม่ได้หมายความถึงการส่งสัญญาณที่เร็วกว่าแสงในทันทีดังที่บอกเป็นนัยในบางครั้ง การวัดอนุภาคหนึ่งไม่ได้กำหนดคุณสมบัติของอีกอนุภาคในทันที มันแค่บอกคุณว่าคุณสมบัตินั้นจะเป็นอย่างไรเมื่อวัด (ฉันหวังว่าฉันจะระมัดระวังในการใช้วลีนี้โดยพูดว่าการวัดหนึ่งดูเหมือนจะส่งผลต่ออีกอันหนึ่ง) เพียงว่าถ้าคุณรู้ผลลัพธ์ของการวัดหนึ่งคุณก็จะรู้ผลลัพธ์ของอีกอันหนึ่งด้วยไม่ว่าจะวัดอันไหนก่อน . (และในบางกรณี อันไหนเกิดก่อนขึ้นอยู่กับว่าคุณเคลื่อนที่เร็วแค่ไหนเมื่อเทียบกับทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ ดังที่ข้าพเจ้าได้กล่าวไว้ตอนท้ายของเรียงความในข่าววิทยาศาสตร์พ.ศ. 2551)
ไม่ว่าในกรณีใด ผลกระทบเชิงลึกของทฤษฎีบทของเบลล์ไม่ได้เกี่ยวกับการพิสูจน์ความแปลกประหลาดของควอนตัม ความสำคัญมากขึ้นคือการทำให้รากฐานที่สำคัญของฟิสิกส์ควอนตัมเป็นหัวข้อที่น่าติดตาม
“สิ่งที่ทฤษฎีบทของเบลล์แสดงให้เราเห็นจริงๆ ก็คือ รากฐานของทฤษฎีควอนตัมเป็นสาขาฟิสิกส์ที่แท้จริง ซึ่งคำถามจะต้องได้รับการแก้ไขด้วยการโต้แย้งและการทดลองที่เข้มงวด มากกว่าที่จะเป็นหัวข้อของการอภิปรายแบบปลายเปิด” แมทธิว ไลเฟอร์ จาก Perimeter Institute for Theoretical Physics ในแคนาดาเขียนไว้ในรายงานฉบับล่าสุด
