การทดลองด้วยเหตุและผลเชิงควอนตัมเผยให้เห็นความไม่คลาสสิกที่ซ่อนอยู่

คำอธิบายเหตุและผล เช่น “หญ้าชนิดหนึ่งทำให้แมวมีความสุข” “เรื่องตลกทำให้เกิดเสียงหัวเราะ” และ “การวิจัยที่น่าตื่นเต้นทำให้เกิด บทความเกี่ยวกับ โลกแห่งฟิสิกส์ ” เป็นวิธีที่มีประโยชน์ในการจัดระเบียบความรู้เกี่ยวกับโลก คณิตศาสตร์ของเหตุและผลสนับสนุนทุกอย่างตั้งแต่ระบาดวิทยาไปจนถึงควอนตัมฟิสิกส์ อย่างไรก็ตาม ในโลกควอนตัม ความเชื่อมโยงระหว่างเหตุและผลนั้นไม่ตรงไปตรงมานัก 

ขณะนี้ทีม

นักฟิสิกส์นานาชาติได้ใช้การละเมิดควอนตัมของเหตุและผลแบบคลาสสิกเพื่อทำความเข้าใจธรรมชาติของเหตุและผลให้ดียิ่งขึ้น ในกระบวนการนี้ ทีมงานได้เปิดเผยพฤติกรรมควอนตัมในสถานการณ์ที่วิธีการมาตรฐานบ่งชี้ว่าระบบควรเป็นแบบคลาสสิก ซึ่งเป็นผลลัพธ์ที่อาจนำไปใช้ในการเข้ารหัสแบบควอนตัม

ในฟิสิกส์ควอนตัม ผลลัพธ์ที่เรียกว่าทฤษฎีบทของเบลล์ระบุว่าไม่มีทฤษฎีใดที่รวมเอาตัวแปรที่ “ซ่อนเร้น” ในท้องถิ่นไว้ด้วยกัน สามารถสร้างความสัมพันธ์ระหว่างผลลัพธ์การวัดที่กลศาสตร์ควอนตัมทำนายได้ ผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันเกิดขึ้นในทฤษฎีการอนุมานเชิงสาเหตุ ซึ่งระบบควอนตัมก็ท้าทาย

กฎของการให้เหตุผลแบบดั้งเดิมเช่นกัน แนวคิดเบื้องหลังแนวทางการอนุมานเชิงสาเหตุคือ แม้ว่าความสัมพันธ์ทางสถิติระหว่างตัวแปรสองตัวสามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากความสัมพันธ์เชิงสาเหตุโดยตรงระหว่างตัวแปรทั้งสอง ความสัมพันธ์ยังอาจมีส่วนสนับสนุนของสาเหตุทั่วไปที่ซ่อนอยู่ ในบางกรณี 

การสนับสนุนที่ซ่อนอยู่นี้สามารถวัดเป็นปริมาณได้ และสามารถใช้เพื่อแสดงว่าความสัมพันธ์เชิงควอนตัมมีอยู่จริง แม้ว่าทฤษฎีบทของ Bell จะไม่ถูกละเมิดก็ตามโครงสร้างเชิงอนุมานทำให้สามารถควบคุมเหตุและผลได้โดยตรงในผลงานชิ้นล่าสุด ทีมที่นำโดยนักฟิสิกส์เชิงทดลอง และเพื่อนร่วมงาน

ในบราซิล เยอรมนี อิตาลี และโปแลนด์ ได้รวมทฤษฎีและการทดลองเพื่อแสดงปรากฏการณ์ควอนตัมในระบบที่อาจดูเหมือนคลาสสิก นักวิจัยสำรวจแนวคิดของเหตุและผลโดยพิจารณาว่าความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรสองตัวคือ A และ B บ่งบอกว่าตัวแปรหนึ่งเป็นสาเหตุของอีกตัวแปรหนึ่งหรือไม่ 

หรือตัวแปรอื่น 

(อาจไม่มีใครสังเกต) อาจเป็นแหล่งที่มาของความสัมพันธ์หรือไม่ในการตรวจสอบ นักวิจัยใช้แบบจำลองเชิงสาเหตุ (ดูภาพ) ซึ่งสถิติของตัวแปร A มีอิทธิพลต่อตัวแปร B ไม่ว่าจะโดยตรงหรือโดยการกระทำของแหล่งข้อมูลทั่วไป (เรียกว่า Λ) ที่เชื่อมโยงผลลัพธ์ของตัวแปรทั้งสองแม้ว่าจะไม่มี การปรากฏตัว

ของการเชื่อมโยงเชิงสาเหตุระหว่างพวกเขา เพื่อแยกความแตกต่างระหว่างสองสถานการณ์นี้ นักวิจัยทำการแทรกแซงตัวแปร A ซึ่งจะลบอิทธิพลภายนอกใดๆ สิ่งนี้ทำให้ตัวแปร A อยู่ภายใต้การควบคุมโดยสมบูรณ์ของผู้ทดลอง ทำให้สามารถประเมินความเชื่อมโยงเชิงสาเหตุโดยตรงระหว่าง A และ B ได้

อีกทางหนึ่ง โดยการแนะนำตัวแปร X เพิ่มเติมที่ไม่ขึ้นกับ B และ Λ ความสัมพันธ์ที่สังเกตได้ระหว่างตัวแปร A และ B สามารถแบ่งออกเป็นความน่าจะเป็นแบบมีเงื่อนไข ความน่าจะเป็นแบบมีเงื่อนไขเหล่านี้กำหนดขอบเขตที่ต่ำกว่าในระดับของผลกระทบเชิงสาเหตุระหว่างตัวแปร ทำให้สามารถประเมิน

ระดับของอิทธิพลระหว่าง A และ B ได้นักวิจัยเรียกขอบเขตล่างนี้ว่าความไม่เท่าเทียมกันของเครื่องมือ และเป็นข้อจำกัดแบบคลาสสิกที่ (คล้ายกับความไม่เท่าเทียมกันที่เกิดขึ้นจากทฤษฎีบทของเบลล์) เกิดจากการกำหนดโครงสร้างเชิงสาเหตุนี้ในการทดลอง เป็นผลให้ระดับของอิทธิพลเชิงสาเหตุ

เชิงควอนตัมระหว่างตัวแปร A และ B จะน้อยกว่าค่าต่ำสุดที่จำเป็นสำหรับระบบแบบดั้งเดิม ทำให้สามารถสังเกตความไม่คลาสสิกผ่านการแทรกแซงแม้ว่าจะไม่มีการละเมิดความไม่เท่าเทียมกันของ Bell

การแทรกแซงการทดลองเผยให้เห็นผลกระทบทางควอนตัม ในการสังเกตกระบวนการเชิงสาเหตุ

ของเครื่องมือ นักวิจัยได้สร้างโฟตอนคู่หนึ่งที่มีโพลาไรเซชันที่พันกันยุ่งเหยิง และวัดพวกมันในรูปแบบต่างๆ กันของพื้นที่สถานะหรือฐาน ต้องขอบคุณธรรมชาติที่พันกันของโฟตอน การเลือกฐานสำหรับฐานหนึ่งจะถูกกำหนดโดยการวัดอีกด้านหนึ่ง ทำให้เกิดกลไก “ป้อนไปข้างหน้า” ที่ใช้การเชื่อมโยง

เชิงสาเหตุโดยตรงระหว่างตัวแปรทั้งสอง จากผลของกระบวนการป้อนไปข้างหน้านี้ นักวิจัยได้ทำการทดลองสังเกตการละเมิดขอบเขตล่างแบบคลาสสิกสำหรับอิทธิพลเชิงสาเหตุระหว่างตัวแปรสองตัว โดยสร้างสถานะควอนตัมหลายสถานะที่มีระดับความยุ่งเหยิงที่แตกต่างกัน

เช่นเดียวกับ

ความไม่เท่าเทียมกันของ Bell การละเมิดขอบเขตล่างแบบคลาสสิกนี้แสดงถึงลายเซ็นของความสัมพันธ์เชิงควอนตัม นอกจากนี้ยังให้ข้อมูลทางสถิติที่สามารถทำหน้าที่เป็นรากฐานของโปรโตคอลการเข้ารหัสลับควอนตัมพื้นฐานใดๆ ในขณะที่โปรโตคอลการเข้ารหัสปัจจุบันอาศัยทฤษฎีบทของ Bell 

การอนุมานโครงสร้างเชิงสาเหตุจากการแทรกแซงด้วยเครื่องมือแสดงถึงความเข้ากันได้ทั่วไประหว่างสาเหตุแบบดั้งเดิมและทฤษฎีควอนตัม Poderini และเพื่อนร่วมงานพยายามที่จะทดลองกับสถานการณ์เชิงสาเหตุที่แตกต่างกันเพื่อสำรวจเครือข่ายที่ซับซ้อนด้วยความสัมพันธ์ที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น 

ซึ่งสามารถนำไปใช้ในการพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัมใหม่ๆ ได้ นักวิจัยเชื่อว่าเทคนิคการทดลองของพวกเขาสามารถนำไปสู่ข้อได้เปรียบทางควอนตัมในโปรโตคอลการเข้ารหัส ทำให้สามารถตระหนักถึงเครื่องมือการเข้ารหัสที่มีความยืดหยุ่นมากขึ้นและมีความต้องการทางเทคโนโลยีน้อยลงทีมงานได้ตั้งค่าเส้นทางการตรวจจับเพิ่มเติมที่ตั้งค่าสถานะสัญญาณการประกาศเท็จโดยจับโฟตอนที่สอง

ของญี่ปุ่นยังชื่นชมงานนี้ โดยอธิบายว่ามันเป็นความแตกต่างพื้นฐานระหว่างช่องทางง่ายๆ ที่เชื่อมต่อสองฝ่ายกับเครือข่ายจริง เขาตั้งข้อสังเกตว่าหนึ่งในความยากลำบากคือการขยายจำนวนของ qubits ให้มากในแต่ละโหนด แต่ทีมอื่น ๆ ทั่วโลกกำลังแก้ไขปัญหานี้สำหรับ qubits ศูนย์กลาง NV 

credit: iwebjujuy.com lesrained.com IowaIndependentsBlog.com generic-ordercialis.com berbecuta.com Chloroquine-Phosphate.com omiya-love.com canadalevitra-20mg.com catterylilith.com lucianaclere.com