ควอนตัม นันโลแคลลิตี้ ความไม่เป็นท้องถิ่นของควอนตัม

ในทางฟิสิกส์ทฤษฎี ควอนตัม นันโลแคลลิตี้ (Quantum Nonlocality) หรือความไม่เป็นท้องถิ่นของควอนตัม หมายถึงปรากฏการณ์ที่ผลลัพธ์ของการวัดค่าทางสถิติในระบบควอนตัมที่มีหลายส่วนประกอบ ไม่สามารถอธิบายได้ด้วยตัวแปรซ่อนเร้นท้องถิ่น (Local Hidden Variables) ซึ่งเป็นแนวคิดที่ว่าเหตุการณ์ในจุดหนึ่งไม่ควรส่งผลกระทบต่ออีกจุดหนึ่งในทันที

ประวัติและความเป็นมา

แนวคิดนี้เริ่มต้นจากความสงสัยของ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์, บอริส โพดอลสกี และนาธาน โรเซน ในปี 1935 ซึ่งนำเสนอสิ่งที่เรียกว่า พาราด็อกซ์ EPR (EPR Paradox) โดยพวกเขาอธิบายถึงอนุภาคสองตัวที่แยกจากกันในเชิงพื้นที่ แต่มีความสัมพันธ์กันอย่างสมบูรณ์ทั้งในด้านตำแหน่งและโมเมนตัม

ไอน์สไตน์และคณะพยายามใช้หลักการของ "ความเป็นท้องถิ่น" (Locality) เพื่อโต้แย้งว่าฟังก์ชันคลื่นของควอนตัมนั้นไม่ใช่คำอธิบายที่สมบูรณ์ของความจริง แต่ผลลัพธ์กลับกลายเป็นการจุดชนวนให้เกิดการถกเถียงเรื่องธรรมชาติของความจริงในจักรวาล

การพัวพันทางควอนตัมและการวัดค่า

เมื่ออนุภาคสองตัวอยู่ในสถานะพัวพันกัน การวัดค่าสถานะของอนุภาคตัวหนึ่งจะส่งผลให้สถานะของอนุภาคอีกตัวหนึ่ง "ยุบตัว" (Collapse) ลงทันที ไม่ว่าอนุภาคทั้งสองจะอยู่ห่างกันเพียงใด

ปรากฏการณ์นี้ถูกเรียกว่า "การบังคับทิศทาง" (Steering) โดยชโรดิงเจอร์ ซึ่งหมายความว่าการเลือกวิธีการวัดของฝ่ายหนึ่ง (เช่น อลิซ) จะกำหนดสถานะที่อนุภาคของอีกฝ่ายหนึ่ง (เช่น บ็อบ) จะได้รับ

ความสอดคล้องกับทฤษฎีสัมพัทธภาพ

แม้ว่าควอนตัม นันโลแคลลิตี้ จะดูเหมือนว่ามีการส่งข้อมูลที่เร็วกว่าแสง แต่ในความเป็นจริง มันไม่สามารถใช้เพื่อการสื่อสารที่เร็วกว่าแสงได้ (Faster-than-light communication) เนื่องจากผลลัพธ์ของการวัดเป็นแบบสุ่ม ดังนั้นจึงไม่ขัดแย้งกับทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ที่กำหนดความเร็วแสงเป็นขีดจำกัดสูงสุดของจักรวาล