Tốc Độ Truyền Tin Ở Hiện Tượng Rối Lượng Tử Có Nhanh Hơn Tốc Độ Ánh Sáng Hay Không

Sau khi tôi chia sẻ bài viết khẳng định rằng tốc độ ánh sáng là giới hạn của mọi vật chất trong vũ trụ thì những cuộc tranh luận bắt đầu nổi lên

Bài Toán Chứng Minh Tốc Độ Ánh Sáng Là Giới Hạn Của Mọi Vật Trong Vũ Trụ

noron.vn

Có 2 luồng ý kiến trái chiều :

1/ Tốc độ giãn nở vũ trụ nhanh hơn tốc độ ánh sáng :

Đừng lo, Einstein vẫn đúng , vì tôi đã phân tích tại đây

Thuyết Tương Đối Của Einstein Có Bị "Bứng Gốc" Khi Tốc Độ Giãn Nở Vũ Trụ Nhanh Hơn Tốc Độ Ánh Sáng

noron.vn

2/ Tốc độ truyền thông tin ở hiện tượng rối lượng tử nhanh hơn tốc độ ánh sáng ?

Nghe có vẻ rất hấp dẫn, bởi vì nếu đúng như thế thì chúng ta có thể gửi tín hiệu tức thì đến mọi nơi trong vũ trụ.

Kể từ khi hiện tượng rối lượng tử được biết đến ở Việt Nam thông qua một số báo khoa học thì có rất nhiều bạn trẻ được tiếp cận, tuy nhiên vì chưa tìm hiểu kĩ càng về vật lí nên đa phần mọi người đều bị báo chí "định hướng kiến thức" bằng những bài báo giật tít mang tính "chơi chữ"

Nào là "Phát hiện ra tốc độ nhanh hơn ánh sáng" hay "Einstein đã sai"....Thực ra Einstein sai thật, ông đã thất bại khi định chứng minh rằng rối lượng tử không có thật.

Nhưng Einstein vẫn đúng về vận tốc giới hạn của vật chất trong vũ trụ - là tốc độ ánh sáng .

Trước tiên muốn hiểu được nội dung bên dưới thì các bạn phải đọc bài tóm lược của tôi về vật lí lượng tử đã :

Hiểu "Vật Lý Lượng Tử" Chỉ Trong 5 Phút

noron.vn

Nếu cần hiểu sâu hơn về hiện tượng rối lượng tử thì có thể xem video tóm tắt tại đây :

Và Bây Giờ bắt đầu nào , hãy giữ chặt não của bạn !

1/Thông tin có thể truyền nhanh hơn tốc độ ánh sáng hay không?

Ví dụ : Tôi mua một con chó và một con mèo, tôi gửi ngẫu nhiên chó hoặc mèo đến 1 trong 2 người bạn của tôi là Trường và Ngọc.Hai người bạn này đều biết họ có 50% nhận được chó hoặc mèo.

Vậy khi Trường nhận được chó thì Ngọc lập tức biết được rằng mình sẽ nhận được con mèo trong khi gói hàng ở nhà Ngọc chưa cần mở ra.Vậy thông tin có thể truyền đi tức thì? Nhanh hơn tốc độ ánh sáng?

Không hề , để biết được mình sẽ nhận được mèo, Ngọc bắt buộc phải đợi Trường liên lạc để thông báo chú chó đang ở chỗ anh ta.Vì vậy tốc độ thông tin Ngọc nhận được bằng tốc độ Trường liên lạc và luôn nhỏ hơn hoặc bằng tốc độ ánh sáng.

Hiện tượng rối lượng tử cũng tương tự như vậy.

1/ Rối Lượng Tử Là Gì :

Ví dụ ta có 1 photon , ta sẽ có trạng thái của photon đó vừa là 0 vừa là 1, ta chỉ biết là 0 hay 1 khi đo đạc mà thôi ( tính chất chồng chập lượng tử và mất liên kết lượng tử )

Sau đó ta cho photon đó rối lượng tử với 1 photon khác.Tôi gọi 2 photon này ngắn gọn là A và B.

Hiện tượng rối lượng tử chỉ ra rằng nếu tôi đo A ra kết quả 0 thì B chắc chắn phải là 1 , và ngược lại.Kết quả đo luôn chính xác 100%.

Nếu ta cho 2 photon cách xa nhau tận Mỹ và Việt Nam, thì kết quả đo vẫn tương tự, không đổi, hiện tượng rối lượng tử vẫn xảy ra, bất chấp khoảng cách.

Để photon A và B hành xử đồng đều với nhau thì giả thuyết chúng phải có một hình thức truyền tin nào đó.

Và từ đó Einstein đã tranh cãi với đồng nghiệp và gọi nó là "Hành động ma quái từ xa", ông không chấp nhận nó tồn tại.

Dĩ nhiên ngày nay chúng ta đã biết Einstein sai khi nhận định như vậy.

2/ Rối Lượng Tử Có Nhanh Hơn Ánh Sáng Hay Không?

Tôi Giả sử tiếp : Alice ở Việt Nam và Bob ở Mỹ.

Khi Alice đo đạc photon A, Alice đã làm mất trạng thái chồng chập lượng tử và A sẽ cho một kết quả là 0 , Alice vui mừng reo hò sau đó gọi điện và bảo Bob hãy đo photon B đi, Bob bắt đầu đo và thấy kết quả là 1 .Hiện tượng rối lượng tử đã xảy ra, đúng như dự đoán...

Các bạn nên hiểu rằng, khi Alice đo trạng thái của A xong, thì trạng thái của B lập tức sụp đổ về 1 , nhưng bản thân Bob không thể biết được điều này, mà phải đợi Alice liên lạc.

Vì vậy tốc độ truyền tin - nếu có - của 2 hạt rối BẰNG tốc độ cuộc điện thoại của Alice cho Bob , dĩ nhiên luôn nhỏ hơn tốc độ ánh sáng (1)

Vậy tại sao chúng ta không áp dụng cách này để truyền thông tin ?

Ví dụ : tôi lên phi thuyền và mang 1 hạt B đã được rối với hạt A ở trái đất, tôi giao ước với người giữ hạt A rằng : nếu ngày mai bạn đo hạt A thấy hiển thị 1 tức là tôi đã tìm thấy người ngoài hành tinh, còn hiển hị 0 tức là không có.

Vậy khi tìm thấy người ngoài hành tinh thật, thì tôi có ép hạt B hiển thị 0 được không? dĩ nhiên là không, vì trạng thái của hạt B là chồng chập và luôn tuân theo theo xác suất 50-50, nên không thể truyền tin theo cách này được.

3/Rối Lượng Tử có lật đổ Thuyết Tương Đối?

5 Phút Hiểu Ngay Thuyết Tương Đối Của Einstein - Phần 1

noron.vn

Einstein cho rằng vận tốc ánh sáng là nhanh nhất của mọi vật chất trong chân không.Vậy nếu rối lượng tử có tốc độ truyền tin nhanh như vậy, nó có lật đổ nền vật lí hiện tại ?

Giả sử nó có nhanh hơn thì Thuyết tương đối vẫn chẳng có vấn đề gì , lí do như sau :

• Rối lượng tử là hiện tượng ở thế giới vi mô , lượng tử , khác hoàn toàn với thế giới vĩ mô của tốc độ ánh sáng.Các công thức của vi mô và vĩ mô không thể áp dụng cho nhau, hai ngành vật lí này có những định luật riêng rẽ hoàn toàn.Bản Chất là khác hệ quy chiếu, vì vậy so sánh tốc độ Rối Lượng Tử và Ánh Sáng về mặt Khoa học là Không Được Phép.
• Thực sự Rối Lượng Tử không hề trao đổi thông tin cho nhau bằng bất kì cách thức vật lí nào, nên không tồn tại khái niệm "Tốc độ truyền tin" và không so sánh được với tốc độ ánh sáng , bài viết dài dằng dặc của tôi chỉ mục đích phản biện giả thuyết mà các báo mạng đưa ra rằng chúng có truyền tin mà thôi.Muốn giải thích cụ thể luận điểm này có lẽ tôi sẽ cần một bài viết riêng dành cho nó.

4/ Sẽ ra sao nếu có tốc độ vật chất nhanh hơn tốc độ ánh sáng:

Hệ quả là, nếu có thứ chuyển động nhanh hơn c trong một hệ quy chiếu quán tính, nó có thể chuyển động quay ngược thời gian đối với một hệ quy chiếu quán tính khác, và tính nhân quả sẽ bị vi phạm.

Nghĩa là kết quả sẽ có trước nguyên nhân, một chiếc cốc bị vỡ có thể tự sắp xếp và lành trở lại.

(1 ) Bài viết này tôi có sử dụng tài liệu của Chad Orzel - Phó giáo sư chuyên ngành Vật lý và Thiên văn.

The Real Reasons Quantum Entanglement Doesn't Allow Faster-Than-Light Communication

www.forbes.com