နိုဘယ်ဆု ရခဲ့တဲ့ Quantum Entanglement စမ်းသပ်ချက် ဆိုတာ ဘာလဲ? (သို့မဟုတ်) စကြဝဠာရဲ့ အကြီးမားဆုံး မှော်ပညာ
မိတ်ဆွေ... တစ်ခါတလေများ ကိုယ်အရမ်းချစ်ခင်ရတဲ့သူတစ်ယောက် မတော်တဆတစ်ခုခုဖြစ်တဲ့အချိန်၊ စိတ်ထိခိုက်တဲ့အချိန်မှာ မိုင်ပေါင်းများစွာဝေးနေပါစေဦးတော့... ကိုယ့်ဆီမှာပါ တုန်လှုပ်ခြောက်ခြားပြီး "ထူးခြားတဲ့ အာရုံ" တစ်ခု ရလိုက်တာမျိုး ကြုံဖူးလား?
နိုဘယ်ဆု ရခဲ့တဲ့ Quantum Entanglement စမ်းသပ်ချက် ဆိုတာ ဘာလဲ? (သို့မဟုတ်) စကြဝဠာရဲ့ အကြီးမားဆုံး မှော်ပညာ
( နည်းနည်းတော့ စာရှည်ပါမယ် ခဗျ … တကယ်စိတ်ဝင်စားမှ ဖက်ပေးပါခဗျား )
မိတ်ဆွေ... တစ်ခါတလေများ ကိုယ်အရမ်းချစ်ခင်ရတဲ့သူတစ်ယောက် မတော်တဆတစ်ခုခုဖြစ်တဲ့အချိန်၊ စိတ်ထိခိုက်တဲ့အချိန်မှာ မိုင်ပေါင်းများစွာဝေးနေပါစေဦးတော့... ကိုယ့်ဆီမှာပါ တုန်လှုပ်ခြောက်ခြားပြီး "ထူးခြားတဲ့ အာရုံ" တစ်ခု ရလိုက်တာမျိုး ကြုံဖူးလား?
သိပ္ပံပညာမှာ အဲဒါကို အတိအကျ သက်သေမပြနိုင်သေးပေမဲ့၊ အက်တမ် (Atom) တွေထက် သေးငယ်တဲ့ ကွမ်တမ်လောက (Quantum World) မှာတော့... အကွာအဝေးဆိုတာ မရှိသလိုမျိုး ချိတ်ဆက်နေတဲ့ ဖြစ်ရပ် တစ်ခု တကယ်ရှိပါတယ်။ ကျွန်တော် သေချာပြောပါ တယ် နော် ဒါက (Quantum World) မှာ ဖြစ်ပျက်နေတဲ့ ဖြစ်ရပ်ပါနော် ။
ဒါကို သိပ္ပံပညာရှင်တွေက Quantum Entanglement လို့ ခေါ်ပါတယ်။ ဒီနေ့မှာတော့ မိတ်ဆွေကို ရူပဗေဒရဲ့ ခေါင်းအရှုပ်ဆုံးနဲ့ စိတ်အလှုပ်ရှားစရာအကောင်းဆုံး ဇာတ်လမ်းလေး ပြောပြချင်ပါတယ်။
မျက်လှည့်ဆန်တဲ့ သေတ္တာနှစ်လုံး ပုံပြင် - ဥပမာ
ကွမ်တမ်အတွေး VS Albert Einstein တွေး
စိတ်ကူးကြည့်ရအောင်ဗျာ။ မိတ်ဆွေရဲ့ ရှေ့မှာ သေတ္တာ (၂) လုံးရှိတယ်။ သေတ္တာထဲမှာ ဘောလုံးလေးတစ်လုံးစီ ရှိတယ်။ ထူးခြားတာက အဲဒီဘောလုံးတွေဟာ "အရောင်မရှိသေးဘူး"။ အနီရောင် ဖြစ်နိုင်သလို၊ အဝါရောင်လည်း ဖြစ်နိုင်တယ်။ သိပ္ပံစကားအရ ပြောရရင်တော့ Superposition (အရောင်နှစ်မျိုးလုံး တပြိုင်နက် ဖြစ်နေတဲ့ အခြေအနေ) မှာ ရှိနေတာပေါ့ ။
အခု... သေတ္တာတစ်လုံးကို မိတ်ဆွေဆီမှာထားပြီး၊ နောက်ထပ် သေတ္တာတစ်လုံးကို "အင်္ဂါဂြိုဟ်" (Mars) ပေါ် ပို့လိုက်မယ်။ မိုင်ပေါင်း သန်းချီ ဝေးသွားပြီနော်။
ဒီမှာ စိတ်ဝင်စားစရာ စပါပြီ။ မိတ်ဆွေက ကိုယ့်ဆီက သေတ္တာကို ဖွင့်ကြည့်လိုက်တယ်။ "အဝါရောင်" ဘောလုံးလေးကို တွေ့လိုက်ရတယ် ဆိုပါစို့။ အဲဒီအချိန်... အဲဒီ "စက္ကန့်" မှာပဲ... အင်္ဂါဂြိုဟ်ပေါ်က သေတ္တာကို ဖွင့်ကြည့်လိုက်ရင် ဘာတွေ့ရမယ် ထင်လဲ? အဖြေက "အဝါရောင်" ပါပဲ (စမ်းသပ်မှု ဒီဇိုင်းပေါ်မူတည်ပြီး ဆန့်ကျင်ဘက်အရောင်လည်း ဖြစ်နိုင်ပါတယ်) ။
အံ့ဩစရာကောင်းတာက... မိတ်ဆွေ ဒီမှာဖွင့်ကြည့်လိုက်တဲ့ "ချက်ချင်း" မှာပဲ ဟိုဘက်က ဘောလုံးကလည်း သူ့အခြေအနေကို ဆုံးဖြတ်လိုက်တာပါ။ ကြားထဲမှာ သတင်းပို့ဖို့ ဖုန်းဆက်စရာမလို၊ အလင်းနှစ်တွေနဲ့ ချီပြီး စောင့်စရာမလိုပါဘူး ။ ဒါက ကွမ်တမ်အတွေး နဲ့ စိတ်ကူးကြည့်တဲ့အပိုင်းပါ
ဒီဖြစ်ရပ်ကို ကမ္ဘာကျော်ပညာရှင် Albert Einstein က လက်မခံနိုင်ခဲ့ပါဘူး။ သူက ဒါကို "Spooky action at a distance" (အဝေးကနေ လှမ်းခြောက်တဲ့ သရဲအလား ဆန်းကြယ်မှု) လို့ ခေါ်ခဲ့ပါတယ် ။ ဒီဘောလုံးတွေက သေတ္တာထဲ မထည့်ခင်ကတည်းက အရောင်သတ်မှတ်ပြီးသား ဖြစ်မှာပါ၊ ငါတို့က ဖွင့်ကြည့်မှ သိလိုက်ရတာမို့လို့ ဆန်းတယ်ထင်နေတာ" လို့ ထပ်ပြီး ယူဆခဲ့ပါတယ် ။ ဒါကြောင့် ဒါကို Hidden Variable Theory လို့ ခေါ်ပါတယ်။
Albert Einstein တွေးတာကတော့ ဒီလိုပါ
မိတ်ဆွေက လက်အိတ်တစ်စုံ ဝယ်လိုက်တယ်။ ဘယ်ဘက်လက်အိတ်ကို သေတ္တာ A ထဲထည့်၊ ညာဘက်ကို သေတ္တာ B ထဲထည့်ပြီး အဝေးကြီးပို့လိုက်တယ်။ သေတ္တာ A ကို ဖွင့်လိုက်လို့ "ဘယ်ဘက်" တွေ့တာနဲ့၊ ဟိုဘက်က "ညာဘက်" ဖြစ်မယ်ဆိုတာ တန်းသိတယ်။ ဒါက မထူးဆန်းဘူး။ ဘာလို့လဲဆိုတော့ သေတ္တာမဖွင့်ခင် ကတည်းက သူက "ဘယ်ဘက်" ဖြစ်ပြီးသားမို့လို့ပါ။ (ဒါကို Hidden Variable လို့ခေါ်ပါတယ်) ။
ဒီ "သေတ္တာပုံပြင်" တွေ က တကယ်တော့ ရူပဗေဒပညာရှင်တွေ သုံးလေ့ရှိတဲ့ "နှိုင်းယှဉ်ချက် ဥပမာ" (Metaphor) တစ်ခုသာ ဖြစ်ပါတယ်။
ဒါပေမဲ့ ခေတ်သစ်သိပ္ပံပညာရှင်တွေ ( Caltech တက္ကသိုလ် ကျောင်းဆင်း (Alumnus) ဖြစ်သူ John Clauser နဲ့ အဖွဲ့ ) က လက်တွေ့စမ်းသပ်ချက်တွေနဲ့ အိုင်းစတိုင်း မှားကြောင်း သက်သေပြခဲ့ပါတယ် ။ ဘောလုံးတွေက ကြိုတင်သတ်မှတ်ထားတာ မဟုတ်ပါဘူး။ မိတ်ဆွေ ကြည့်လိုက်တဲ့ "ထောင့်" (Angle) ပေါ်မူတည်ပြီး သူတို့ရဲ့ အခြေအနေက ပြောင်းလဲသွားပြီး၊ ဟိုဘက်က ကောင်ပါ လိုက်ပြောင်းသွားတာပါ ။
ဒီ "သေတ္တာပုံပြင်" (Entanglement) စမ်းသပ်ချက်က ရူပဗေဒလောကမှာ ဘယ်လောက်ထိ အရေးပါလဲဆိုရင် နိုဘယ်ဆု (Nobel Prize) ကြီးနဲ့ပါ ဂုဏ်ပြုခံခဲ့ရပါတယ်။ John Clauser ဟာ ဒီ Entanglement သီအိုရီကို လက်တွေ့သက်သေပြနိုင်ခဲ့တဲ့အတွက် ၂၀၂၂ ခုနှစ် ရူပဗေဒဆိုင်ရာ နိုဘယ်ဆု (Nobel Prize in Physics) ကို (အခြားသိပ္ပံပညာရှင် ၂ ဦးနှင့်အတူ) ပူးတွဲ ဆွတ်ခူးရရှိခဲ့တာ ဖြစ်ပါတယ်။
John Clauser တို့အဖွဲ့ ဘယ်လို စမ်းသပ်ခဲ့လဲ?
သူတို့က သေတ္တာတွေ၊ ဘောလုံးတွေအစား "အထူးပြုလုပ်ထားတဲ့ ခရစ္စတယ်" (Special Crystal) ကို သုံးပါတယ် ။ အဲဒီ ခရစ္စတယ်ကနေ Entangle ဖြစ်နေတဲ့ အမှုန် (Particles) နှစ်ခုကို ထုတ်လွှတ်လိုက်ပါတယ် ။ အဲဒီ အမှုန်တွေကို နေရာမတူညီတဲ့ဆီ ပို့ပြီး သူတို့ရဲ့ Spin (လည်ပတ်ပုံ) ကို တိုင်းတာပါတယ် ။ စမ်းသပ်ချက်အရ တိုင်းတာမှုလုပ်လိုက်တိုင်း ဟိုဘက်ဒီဘက် ရလဒ်တွေက တိုက်ဆိုင်နေတာ (Correlated) ကို တွေ့ရှိခဲ့ရပြီး၊ အိုင်းစတိုင်းရဲ့ "Hidden Variable" (ကြိုတင်သတ်မှတ်ထားတယ်ဆိုတဲ့ အယူအဆ) မှားယွင်းကြောင်း သက်သေပြနိုင်ခဲ့ပါတယ် ။
အတိုချုပ်ပြောရရင်: "သေတ္တာ" ဆိုတာ ဥပမာတစ်ခုသာ ဖြစ်ပြီး၊ တကယ့်လက်တွေ့မှာတော့ John Clauser တို့က အလင်းမှုန် (Particles) တွေကို သုံးပြီး စမ်းသပ်အောင်မြင်ခဲ့တာ ဖြစ်ပါတယ်ခင်ဗျာ။
ဒါကြောင့် မိတ်ဆွေ အခုဖတ်နေတဲ့ "သေတ္တာနှစ်လုံး ပုံပြင်" ဟာ ရိုးရိုးပုံပြင်မဟုတ်ဘဲ၊ ကမ္ဘာ့အမြင့်ဆုံး သိပ္ပံဆုကြီးနဲ့ အာမခံထားတဲ့ "စကြဝဠာရဲ့ အံ့ဖွယ်အမှန်တရား" တစ်ခုဖြစ်ကြောင်း ထပ်လောင်းပြောပြချင်ပါတယ်ခင်ဗျာ။
ဒီနေရာမှာ ကျွန်တော် ထပ်ရှင်းပြချင်ပါတယ် အပေါ်မှာပြောခဲ့တဲ့ Entangle ဖြစ်နေတဲ့ အမှုန် (Particles) နှစ်ခု ဆိုတာဘာကိုဆိုလိုတာလဲ ဆိုရင် Caltech က ပညာရှင်တွေ ပြောတာကတော့ သူတို့ဟာ အထူးပြုလုပ်ထားတဲ့ ခရစ္စတယ်ကိုသုံးပြီး "အမှုန်တစ်ခုကနေ အမှုန်နှစ်ခု ဖြစ်လာအောင်" ဖန်တီးလိုက်တာပါ ။
ဆိုလိုတာက ဒီလိုပါ ဥပမာလေး နဲ့ပြောမယ်နော်
မိတ်ဆွေမှာ ၁၀၀၀ တန် (Energy များတဲ့ အလင်း) တစ်ရွက် ရှိတယ်ဆိုပါစို့။ အဲဒီ ၁၀၀၀ တန်ကို "ခရစ္စတယ်" ဆိုတဲ့ ကောင်တာမှာ ဝင်လဲလိုက်တယ်။ ကောင်တာကနေ ၅၀၀ တန် (Energy နည်းတဲ့ အလင်း) နှစ်ရွက် ပြန်ထွက်လာတယ်။
ဒီဖြစ်စဉ်မှာ -
အဲဒီ ၅၀၀ တန် နှစ်ရွက်ဟာ မူလ ၁၀၀၀ တန် တစ်ရွက်တည်းကနေ တပြိုင်နက်တည်း ကွဲထွက်လာတာ ဖြစ်တဲ့အတွက် သူတို့နှစ်ခုကြားမှာ "အချင်းချင်း ဆက်နွယ်မှု" (Connection) ရှိနေပါတယ်။ ဒါကို Entangle ဖြစ်သွားတယ်လို့ ဆိုလိုတာပါ။ ဒီလောက်ဆို မိတ်ဆွေ လဲသဘောပေါက်ပြီထင်ပါတယ် ။
ဒါဆို ငါတို့ စိတ်ချင်းဆက်သွယ်လို့ ရပြီလား?
ဒီနေရာမှာ အထင်မှားတာတစ်ခုကို ရှင်းပြချင်ပါတယ်။ လူအများစုက "ဟာ... ဒါဆိုရင် အလင်းထက်မြန်တဲ့ နှုန်းနဲ့ သတင်းပို့လို့ ရပြီပေါ့" လို့ ထင်ကြတယ်။ စိတ်မကောင်းစွာနဲ့ပဲ အဲဒီလို မရပါဘူး ။
Caltech က ပညာရှင် Thomas Vidick ပြောသလိုပါပဲ... "Correlation without Communication" ပါ ။ ဥပမာ - ကပွဲတစ်ခုမှာ ကနေတဲ့ သူနှစ်ယောက်လိုပါပဲ။ တစ်ယောက်က ဘယ်ဘက်လှည့်ရင် နောက်တစ်ယောက်က ညာဘက်လှည့်မယ်ဆိုတာ သိနေပေမဲ့၊ သူတို့ချင်း စကားပြောနေတာ မဟုတ်ပါဘူး။ "ကကြိုး" ဆိုတဲ့ ဆက်နွယ်မှုတစ်ခုတည်းအောက်မှာ ရှိနေကြတာပါ ။ သူတို့နှစ်ခုက အရာဝတ္ထု နှစ်ခုမဟုတ်တော့ဘဲ "တစ်ခုတည်း" (Single Object) အဖြစ် ပြုမူကြတာပါ ။
ဒဿနအမြင်: ကျွန်တော်တို့အားလုံးဟာ "တစ်ခုတည်း" လား?
သိပ္ပံပညာက ပြောတာကတော့... Entanglement ဆိုတာ အက်တမ်တွေ အများကြီးကြားမှာလည်း ဖြစ်နိုင်ပါတယ် (ဥပမာ - သတ္တုတွေ၊ သက်ရှိသတ္တဝါတွေရဲ့ မော်လီကျူးတွေထဲမှာပေါ့) ။
ဒါကို တွေးကြည့်ရင် ရင်ခုန်စရာပါ မိတ်ဆွေ။ စကြဝဠာကြီး စဖြစ်တည်တုန်းက အရာအားလုံးက တစ်စုတည်း ပေါက်ကွဲထွက်လာတာပါ။ ဒါဆို... မိတ်ဆွေနဲ့ ကျွန်တော်၊ ကမ္ဘာမြေနဲ့ ကြယ်တွေ၊ အားလုံးဟာ တချိန်က Entangle ဖြစ်ခဲ့ဖူးတဲ့၊ အခုထိလည်း မမြင်ရတဲ့ကြိုးတွေနဲ့ ဆက်နွယ်နေတဲ့ "တစ်ခုတည်းသော အရာဝတ္ထု" ကြီးများ ဖြစ်နေမလား?
သိပ္ပံပညာကတော့ အဖြေရှာတုန်းပါပဲ။ ဒါပေမဲ့ သေချာတာတစ်ခုကတော့... "အကွာအဝေးဆိုတာ ကျွန်တော်တို့ ထင်သလောက် အစစ်အမှန် မဟုတ်ဘူး" ဆိုတာပါပဲ။
SOURCES REFERENCE Source Material: "What Is Quantum Entanglement?" - Caltech Science Exchange