การเทเลพอร์ต(Teleport)สามารถทำได้จริงหรือไม่?

เราจะสามารถเทเลพอร์ต (teleport)หรือ เคลื่อนย้ายมวลสารของวัตถุไปในระยะไกลในชั่วพริบตาได้หรือไม่?

การส่งมวลสารจะเป็นไปได้ไหม? เช่นลูกเบสบอลลูกหนึ่ง มันจะสามารถแปลงเป็นบางอย่างที่คล้ายกับคลื่นวิทยุ เดินทางผ่านคอนกรีตหรือตึกต่างๆแล้วแปลงกลับมาเป็นลูกเบสบอลอีกครั้งได้หรือไม่?

จากทฤษฎีกลศาสตร์ควอนตัม (quantum mechanics) ที่อธิบายปรากฏการณ์ในวัตถุที่มีขนาดเล็กกว่าอะตอม ทำให้คำตอบที่ได้คือ จริงๆแล้วเป็นไปได้ 

ลูกเบสบอลโดยตัวมันเองไม่สามารถถูกส่งได้โดยเป็นคลื่นวิทยุ 

ในฟิสิกส์ควอนตัมนั้น อะตอมและอิเล็กตรอนจะถูกแปลเป็นชุดของคุณสมบัติที่แตกต่างกัน ยกตัวอย่างเช่นตำแหน่ง (position) โมเมนตัม (momentum) และการหมุนภายใน (intrinsic spin) ค่าของคุณสมบัติเหล่านี้กำหนดอนุภาคที่ระบุสถานะของควอนตัม 

ถ้าอิเล็กตรอน 2 ตัวมีสถานะควอนตัมเหมือนกันก็ระบุได้ว่าเหมือนกัน ลูกเบสบอลนั้นถูกกำหนดให้เป็นสถานะควอนตัมที่อยู่เป็นกลุ่ม

ถ้าข้อมูลสถานะของควอนตัมนี้สามารถอ่านได้ที่บอสตันในอเมริกา และถูกส่งข้ามโลกไป อะตอมของส่วนประกอบทางเคมีเดียวกันนี้สามารถมีข้อมูลเหล่านี้ปรากฎที่บังคลาเทศและได้รับการรวบรวมเข้าด้วยกันจนเป็นลูกเบสบอลลูกเดียวกันกับที่ส่งมา 

แต่ยังคงมีปัญหาอยู่ที่สถานะควอนตัมนั้นไม่ง่ายในการวัดค่า ความไม่แน่นอนในฟิสิกส์ควอนตัมบอกเป็นนัยว่า ตำแหน่งและโมเมนตัมของอนุภาคไม่สามารถวัดได้ในเวลาเดียวกัน

วิธีที่ง่ายที่สุดในการวัดตำแหน่งที่แน่นอนของอิเล็กตรอนคือต้องกระจายอนุภาคแสงโฟตอน (photon) ซึ่งเป็นอนุภาคแสง และรวบรวมแสงเข้าด้วยกันในขนาดที่ไม่เห็นด้วยตาเปล่า 

แต่การกระจายนี้เปลี่ยนโมเมนตัมของอิเล็กตรอนไปในทิศทางที่ไม่สามารถคาดคะเนได้ ทำให้สูญเสียข้อมูลของโมเมนตัมก่อนหน้านี้ไป การวัดค่าจึงเปลี่ยน 

แล้วเราจะส่งบางอย่างไปโดยที่เราอ่านค่าเต็มๆไม่ได้แล้วไม่ทำให้มันเสียหายได้อย่างไร? 

คำตอบนั้นหาได้จาก ทฤษฎีการพัวพันของควอนตัม (Quantum Entanglement) ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นแม้ว่าอนุภาคเหล่านั้นจะถูกแยกออกในระยะที่ห่างมาก

การหมุนของอิเล็กตรอน 2 ตัวที่พัวพันกันอยู่ ส่งผลให้มีอิทธิพลเหนือระยะทาง การวัดค่าการหมุนของอิเล็กตรอนตัวแรกจะเป็นตัวกำหนดค่าของตัวที่สอง ไม่ว่า 2 อนุภาคนี้จะห่างไป 1 ไมล์หรือ 1 ปีแสงก็ตาม ข้อมูลของอิเล็กตรอนตัวแรกของสถานะควอนตัมที่เรียกว่า คูบิท ออฟ ดาต้า (qubit of data) ซึ่งเป็นหน่วยข้อมูลควอนตัม จะมีอิทธิพลต่อคู่ของมัน ไอน์สไตน์และเพื่อนร่วมงานของเขา เรียกเหตุการณ์ที่แปลกนี้ว่าเป็นปฏิบัติการที่น่ากลัวจากระยะไกล (Spooky action from a distance ) ขณะที่ดูเหมือนว่าการพัวพันของ 2 อนุภาค ช่วยให้สามารถถ่ายโอนข้อมูลได้ทันทีโดยผ่านระยะระหว่างพวกมัน 

การกระทำระหว่างกันนี้ต้องเริ่มต้นเฉพาะที่ อิเล็กตรอน 2 ตัวนี้จะต้องพัวพันอยู่ตลอด ก่อนที่ตัวใดตัวหนึ่งจะถูกส่งไปสู่จุดหมายใหม่ การพัวพันของควอนตัมนี้ยังไม่ใช่การส่งมวลสาร เราต้องใช้ข้อความทางดิจิตัลเพื่อแปลหน่วยข้อมูลของควอนตัมให้ผู้รับปลายทาง ข้อมูลควอนตัม 2 หน่วยสร้างขึ้นโดยการวัดค่าของตัวแรก หน่วยข้อมูลเหล่านี้จะถูกส่งไปโดยผ่านช่องทางที่ถูกจำกัดด้วยความเร็วแสง คลื่นวิทยุ ไมโครเวฟ หรือไฟเบอร์ออฟติก 

เมื่อเราวัดค่าอนุภาคทางข้อความดิจิตอลที่ปลายทาง ข้อมูลควอนตัมที่ต้นทางจะถูกทำลาย ซึ่งหมายถึง ลูกเบสบอลที่บอสตันจะหายไป เพราะมันได้ถูกส่งมาที่บังคลาเทศ และถูกรวบรวมเป็นลูกเบสบอลลูกนั้นแล้ว 

ตามหลักการแล้วเราสามารถส่งมวลสารของวัตถุแม้แต่มนุษย์ แต่ดูเหมือนว่าเรายังไม่สามารถวัดค่าของสถานะควอนตัมได้ เพราะมีอะตอมถึงล้านล้าน ล้านล้านอะตอมในวัตถุขนาดใหญ่

แต่ฟิสิกส์ควอนตัมได้ให้วิสัยทัศน์ที่แปลกใหม่กับเรา ว่าสสารในจักรวาลนี้มีข้อมูลที่ละเอียดอ่อน มนุษยชาติมีความก้าวหน้าจากความเข้าใจใหม่เกี่ยวกับอิเล็กตรอนและอะตอมที่ไม่ยังแน่นอนมาตลอด การมีอำนาจควบคุมเทคโนโลยีใหม่ที่มหัศจรรย์นี้อาจเกิดขึ้นในอนาคตหรือไม่ เวลาจะเป็นสิ่งที่บอกเรา

 

ที่มา: ConstantCurious
เรียบเรียง: SignorScience