การค้นพบที่เท่าเทียมกันหรือลึกซึ้งกว่านั้นคือการระบุหลักการทางกายภาพที่ต้องใช้ความเป็นจริงเพื่อปฏิบัติตามกฎของกลศาสตร์ควอนตัมตั้งแต่แรก ในตอนเริ่มต้น ผู้บุกเบิกควอนตัมเพียงแค่คิดหาคณิตศาสตร์ที่ได้ผล — คณิตศาสตร์ที่ต้องการความแปลกประหลาดของความเป็นจริงที่เป็นไปได้หลายอย่าง ( SN: 11/20/10, p. 15 ) การซักถามเหตุผลเบื้องหลังว่าทำไมคณิตศาสตร์แปลก ๆ เช่นนี้จึงทำงานได้ดีจึงถือว่าโง่มานานแล้ว การตอบสนองมาตรฐานสำหรับนักฟิสิกส์รุ่นเยาว์ที่ตั้งคำถามดังกล่าวคือ “หุบปากแล้วคำนวณ”
แต่ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา
การแสวงหาหลักการทางกายภาพที่สามารถสร้างกลศาสตร์ควอนตัมได้ได้รับความนิยมมากขึ้น และข้อมูลควอนตัมเป็นหัวใจสำคัญของความพยายามดังกล่าว งานส่วนใหญ่ในแนวเหล่านี้ได้รับแรงบันดาลใจจากนักฟิสิกส์จอห์น อาร์ชิบัลด์ วีลเลอร์ผู้ล่วงลับไปแล้ว ซึ่งเชื่อว่าฟิสิกส์ควอนตัมและการมีอยู่ของมันเองนั้นอาจมีรากฐานมาจากแง่มุมต่างๆ ของทฤษฎีสารสนเทศ สโลแกนของเขา “it from bit” สรุปมุมมองที่ว่าความเป็นจริงเกิดขึ้นจากการประมวลผลข้อมูลจักรวาล
ความพยายามหลายอย่างในการหาคณิตศาสตร์ควอนตัมจากหลักการพื้นฐานได้สะท้อนถึงปรัชญาจากบิต ตัวอย่างเช่น ปีที่แล้ว Giulio Chiribella จากสถาบัน Perimeter Institute for Theoretical Physics ในเมืองวอเตอร์ลู ประเทศแคนาดา และผู้ทำงานร่วมกันจากอิตาลีได้แสดงวิธีการได้มาซึ่งกลศาสตร์ควอนตัมจากชุดสัจพจน์ห้าประการบวกหนึ่งสมมุติฐาน ทั้งหมดมีรากฐานมาจากเงื่อนไขทฤษฎีข้อมูล ( SN: 8/13/11, น. 12 ).
“ในแนวทางนี้ กฎที่ข้อมูลสามารถประมวลผลได้กำหนดทฤษฎีทางกายภาพ
ตามโปรแกรมของ Wheeler ‘it from bit'” Chiribella และเพื่อนร่วมงานชาวอิตาลี Giacomo Mauro D’Ariano และ Paolo Perinotti เขียนไว้ในPhysical Review A
ระบบของพวกเขาสร้างขึ้นจากสัจพจน์เช่น “เวรเป็นกรรม” โดยพื้นฐานแล้ว ความคิดที่ว่าสัญญาณจากอนาคตไม่สามารถส่งผลกระทบต่อปัจจุบันได้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง โอกาสของการทดลองจะเปลี่ยนไปไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง ไม่ได้ขึ้นอยู่กับตัวเลือกในอนาคตว่าจะต้องทำการวัดใด สัจพจน์อื่นที่เรียกว่า “การบีบอัดในอุดมคติ” ยืนยันว่าข้อมูลในระบบสามารถย่อให้อยู่ในรูปแบบที่เข้ารหัสได้เสมอซึ่งสามารถถอดรหัสเพื่อสร้างข้อมูลดั้งเดิมทั้งหมดได้
สัจพจน์ทั้งห้าในแนวทางนี้สะท้อนถึงแง่มุมพื้นฐานของข้อมูลทั่วไป ไม่จำเป็นต้องมีความแปลกประหลาดของควอนตัม “สัจพจน์เหล่านี้แสดงถึงคุณสมบัติมาตรฐานของการประมวลผลข้อมูลที่ทุกคนจะถือว่าโดยปริยายไม่มากก็น้อย” Chiribella และเพื่อนร่วมงานเขียน
อย่างไรก็ตาม สมมุติฐานของพวกเขาออกจากโลกคลาสสิกที่ไม่ใช่ควอนตัมโดยแนะนำสิ่งที่พวกเขาเรียกว่าหลักการ “การทำให้บริสุทธิ์” หลักการนั้นเหมือนกับกฎการอนุรักษ์ข้อมูล โดยโต้แย้งว่าข้อมูลทั้งหมดที่ระบบควอนตัมมีอยู่สามารถกู้คืนได้โดยการย้อนกลับปฏิสัมพันธ์ทั้งหมดกับสภาพแวดล้อม ในทางปฏิบัติ การติดตามทุกการโต้ตอบของระบบกับสภาพแวดล้อมเป็นไปไม่ได้ แต่โดยหลักการแล้ว มันบ่งบอกถึงความสามารถในการรู้ข้อมูลทั้งหมดที่มีให้รู้เกี่ยวกับทั้งระบบ แต่ยังคงเพิกเฉยต่อบางส่วนของระบบ ในนั้นคือกุญแจสู่ความแปลกประหลาดของควอนตัม และสมมติฐานนั้นบวกกับสัจพจน์เชิงทฤษฎีข้อมูลอื่น ๆ ทำให้ได้คณิตศาสตร์ควอนตัมที่ทำให้ทุกคนที่พยายามจะทำความเข้าใจว่ามันมาจากไหน
แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง
