แผ่นพลาสติกที่พิมพ์ 3 มิติสามารถช่วยเลือกเสียงจากฝูงชน บาคาร่า ซึ่งเป็นงานที่ ง่ายสำหรับคนทั่วไป แต่ไม่ใช่สำหรับเทคโนโลยี อุปกรณ์ดัง กล่าวอาจนำไปสู่การจดจำเสียงและเครื่องช่วยฟังที่ดีขึ้น นักวิจัยรายงานในรายงานการประชุมวันที่ 25 ส.ค. ของNational Academy of Sciences
ในการแก้ปัญหาสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่าปัญหางานเลี้ยงค็อกเทล วิศวกรไฟฟ้าของมหาวิทยาลัย Duke Steven Cummer และเพื่อนร่วมงานได้สร้างดิสก์ขนาดเท่าพายพิซซ่า (ดังภาพด้านล่าง) ซึ่งแบ่งออกเป็น 36 ชิ้น และพิมพ์ด้วยเซลล์หกเหลี่ยมสูงเซนติเมตร ความสูงของเซลล์แตกต่างกันไปในแต่ละลิ่มเพื่อให้คลื่นเสียงที่เข้ามาจะแพร่กระจายแตกต่างกันไปตามความถี่
นักวิจัยวางดิสก์ไว้ในห้องที่ไม่มีเสียงสะท้อน และติดตั้งลำโพง 3 ตัวที่ส่งเสียงคำแบบสุ่มพร้อมกัน หลังจากที่ไมโครโฟนที่ศูนย์กลางของดิสก์บันทึกคลื่นเสียงที่เดินทางเข้ามาแล้ว อัลกอริธึมของคอมพิวเตอร์ก็สามารถระบุสิ่งที่พูดได้สำเร็จและมาจากไหน
นักฟิสิกส์ได้คำตอบจากคอมพิวเตอร์ที่ไม่ทำงาน
เคล็ดลับควอนตัมช่วยให้ประสบความสำเร็จอย่างสูงใน ‘การคำนวณแบบตรงข้าม’ สำหรับสิ่งที่คอมพิวเตอร์สามารถทำได้ จะไม่มีประโยชน์เมื่อไม่ได้ใช้งาน นั่นไม่ใช่กรณีของคอมพิวเตอร์ควอนตัม การใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมพื้นฐาน ทีมนักฟิสิกส์กำหนดอย่างสม่ำเสมอว่าคอมพิวเตอร์จะดำเนินการใดในการดำเนินการสองครั้ง แม้ว่าจะไม่ได้ดำเนินการตามจริงก็ตาม
การทดลองซึ่งรายงานในจดหมายทบทวนทางกายภาพ เมื่อวันที่ 21 สิงหาคม มีอัตราความสำเร็จ ที่ไม่เคยมีมาก่อนถึงร้อยละ 85สำหรับสิ่งที่เรียกว่าการคำนวณเชิงโต้แย้ง: การใช้กลศาสตร์ควอนตัมเพื่อรวบรวมข้อมูลที่คอมพิวเตอร์จะจัดเตรียมไว้เมื่อทำงาน
นักวิจัยกล่าวว่าแผนการตอบโต้ในอนาคตสามารถช่วยให้สามารถถ่ายภาพวัตถุที่มีความเสี่ยงต่อแสงได้อย่างปลอดภัย แต่นักฟิสิกส์บางคนไม่ได้ขายผลลัพธ์ เนื่องจากเป็นการยากที่จะกำหนดแนวคิดของคอมพิวเตอร์ที่ทำงานหรือไม่ทำงานในโลกควอนตัมที่ชะงักงัน อย่างน้อยที่สุด การศึกษานี้ “มีส่วนทำให้เกิดการถกเถียงว่าเราเข้าใจกลศาสตร์ควอนตัมอย่างไร และเปรียบเทียบกับแนวคิดเชิงตรรกะปกติของเราอย่างไร” Matthew Rakher นักทดลองเรื่องย่อที่ HRL Laboratories ในมาลิบู รัฐแคลิฟอร์เนีย กล่าว
อาณาจักรของจิ๋วนั้นทั้งแปลกประหลาดและน่าตื่นเต้นเพราะความไม่แน่นอนของมัน ตัวอย่างเช่น โฟตอนดูเหมือนจะใช้สองเส้นทางพร้อมกันเพื่อไปถึงจุดหมายปลายทาง ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการซ้อน ในปี 1993 นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีสองคนแสดงให้เห็นว่าหากมีการวางระเบิดที่กระตุ้นด้วยโฟตอนไว้ในเส้นทางใดทางหนึ่ง โฟตอนที่ผ่านไปเป็นครั้งคราวจะเผยให้เห็นการปรากฏตัวของระเบิดโดยไม่ ทำให้ ระเบิด ห้าปีต่อมา นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี Richard Jozsa ซึ่งปัจจุบันอยู่ที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ในอังกฤษ แทนที่ระเบิดในการทดลองทางความคิดด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัม. เขาแสดงให้เห็นว่าหากเปิดคอมพิวเตอร์และตั้งโปรแกรมให้ทำการคำนวณ ผู้ทดลองสามารถเรียนรู้ผลลัพธ์โดยที่คอมพิวเตอร์ไม่ต้องทำอะไรเลย แต่อัตราความสำเร็จจำกัดอยู่ที่ 50 เปอร์เซ็นต์ ไม่ได้ดีไปกว่าการคาดเดา
Fei Kong นักฟิสิกส์ควอนตัมที่มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศจีนในเหอเฟย และเพื่อนร่วมงานพยายามที่จะเอาชนะขีดจำกัดนั้น นักวิจัยได้สร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมอย่างง่าย และตั้งโปรแกรมให้ทำงานอย่างใดอย่างหนึ่งในสองการดำเนินการ การดำเนินการแต่ละครั้งกำหนดค่าการหมุนของนิวเคลียสแตกต่างกัน
แทนที่จะปล่อยให้คอมพิวเตอร์ทำหน้าที่ของมัน
นักวิจัยได้ตั้งค่าทางอ้อมเพื่อตรวจสอบว่าคอมพิวเตอร์จะดำเนินการใด พวกเขาวางนิวเคลียสไว้ในการวางซ้อนของการหมุนหลายรอบ จากนั้นจึงควบคุมการหมุนซ้ำๆ โดยใช้คลื่นวิทยุ เคล็ดลับที่เรียกว่าเอฟเฟกต์ควอนตัมซีโน ( SN: 11/20/10, p. 20 ) ป้องกันไม่ให้คอมพิวเตอร์ทำงาน หลังจากปรับนิวเคลียส 17 ครั้ง นักวิจัยได้ทำการวัดการหมุนที่ชัดเจน หากการหมุนมีค่าเท่ากับ 1 แสดงว่าคอมพิวเตอร์จะต้องดำเนินการในครั้งแรก หากเป็น 2 แสดงว่าคอมพิวเตอร์จะดำเนินการครั้งที่สอง โครงการนี้ใช้ได้ผลร้อยละ 85 ของเวลาทั้งหมด
แม้ว่าทีมงานซึ่งรวมถึง Rakher ได้ทดลองแสดงการคำนวณที่ขัดแย้งกันในปี 2006 ( SN: 2/25/06, p. 117 ) การตั้งค่านี้เกินขีดจำกัดที่ทฤษฎีไว้ 50 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งหมายความว่าดีกว่าแค่คาดเดาระหว่างการดำเนินการทั้งสองล่วงหน้า Liang Jiang ผู้ร่วมวิจัยด้านการศึกษา Liang Jiang นักฟิสิกส์ประยุกต์จากมหาวิทยาลัยเยลกล่าวว่า “นั่นคือสิ่งที่มหัศจรรย์นี้กลายเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นมาก ถ้าโฟตอนเดี่ยวและการหมุนของนิวเคลียร์สามารถดึงข้อมูลออกมาได้อย่างไม่เกะกะ เจียงกล่าว บางทีนักวิทยาศาสตร์อาจใช้โฟตอนเพียงไม่กี่ตัวเพื่อสร้างภาพที่สมบูรณ์ของโปรตีนที่ไวต่อแสงภายใต้กล้องจุลทรรศน์
Jozsa และ Rakher ระมัดระวังตัวมากขึ้น โดยสังเกตว่านักฟิสิกส์ยังคงถอดรหัสความมหัศจรรย์ของการคำนวณแบบหักล้างกัน “เอกสารนี้เพิ่มการอภิปราย” Rakher กล่าว “คำถามเช่น ‘คอมพิวเตอร์ทำงานหรือไม่ทำงาน’ ไม่ได้หมายความอย่างเดียวกัน [ในกลศาสตร์ควอนตัม] เช่นเดียวกับในชีวิตประจำวัน”
ทั้งทีมของ Nair และกลุ่มชาวญี่ปุ่นประสบความสำเร็จในการทำให้กราฟีนเป็นตัวนำยิ่งยวดด้วยแคลเซียม แต่ล้มเหลวด้วยลิเธียม ซึ่งขัดแย้งกับผลลัพธ์ของกลุ่ม Damascelli และทีมเกาหลีใต้ แนวทางการทดลองที่แตกต่างกันอาจถูกตำหนิ MacDonald กล่าว อย่างไรก็ตาม เขากล่าว การศึกษานี้มีความสำคัญต่อการตรวจจับปรากฏการณ์ที่แปลกใหม่ในวัสดุประเภทใหม่ที่น่าตื่นเต้น “มีตัวอย่างไม่มากของตัวนำยิ่งยวดสองมิติอย่างแท้จริง” เขากล่าว บาคาร่า / ลายสัก
