การศึกษาใหม่ได้แก้ไขคำถามในวิชาฟิสิกส์ วิทยาการคอมพิวเตอร์ สล็อตเว็บตรง แตกง่าย และคณิตศาสตร์ความฝันของนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ได้เปิดเผยพลังของกลศาสตร์ควอนตัม
ลองนึกภาพพบกับสิ่งมีชีวิตรอบรู้ที่อ้างว่ามีวิธีแก้ไขปัญหาที่ซับซ้อนซึ่งไม่มีคอมพิวเตอร์ใดสามารถแก้ไขได้ คุณอาจจะสูญเสียการตรวจสอบคำตอบ แต่ตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์รายงานว่ากลศาสตร์ควอนตัมให้วิธีการตรวจสอบวิธีแก้ปัญหาที่กว้างอย่างเหลือเชื่ออย่างรวดเร็ว รวมถึงปัญหาบางอย่างที่ไม่สามารถแก้ไขได้ตั้งแต่แรก
นักวิทยาศาสตร์รายงานในบทความที่โพสต์เมื่อวันที่ 13 มกราคม
ที่ arXiv.org แม้ว่าผลลัพธ์จะไม่มีการนำไปใช้ได้จริง แต่การแตกสาขาตามทฤษฎีก็ส่งผลกระทบเป็นคลื่นตอบคำถามที่ยังไม่ได้แก้ไขในวิชาฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ “มันมีความหมายมากมายสำหรับพื้นที่ทั้งหมดเหล่านี้ ไม่ว่าคุณจะมองอย่างไรเป็นเรื่องใหญ่” สกอตต์ แอรอนสัน นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เชิงทฤษฎี จากมหาวิทยาลัยเทกซัส ออสติน ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษาใหม่กล่าว
ในวิทยาการคอมพิวเตอร์ ปัญหาบางอย่างแก้ไขได้ยาก แต่มีวิธีแก้ปัญหาที่ตรวจสอบได้ง่าย ดังนั้น นักวิจัยจึงจำแนกคำถามตามความยากที่คอมพิวเตอร์จะตรวจสอบคำตอบที่ถูกกล่าวหา
ด้วยตัวมันเอง คอมพิวเตอร์สามารถดำเนินการตรวจสอบโซลูชันได้จนถึงขณะนี้เท่านั้น แต่นักวิทยาศาสตร์ก็มีกลอุบายบางอย่าง พวกเขาสร้างสถานการณ์สมมติที่ “ผู้พิสูจน์” — คอมพิวเตอร์หรือบุคคลที่อ้างว่ามีวิธีแก้ไขปัญหา — เต็มไปด้วยคำถามโดยบุคคลที่พยายามตรวจสอบวิธีแก้ปัญหาคือ “ผู้ตรวจสอบ”
ตัวอย่างเช่น ลองนึกภาพว่าคุณมีเพื่อนคนหนึ่งที่อ้างว่าได้อนุมานว่าจะแยกแยะความแตกต่างระหว่างเป๊ปซี่กับโค้กได้อย่างไร แม้ว่าคุณจะแยกแยะไม่ออกระหว่างสองคนนี้ เพื่อยืนยันคำกล่าวอ้างนี้ คุณ – ผู้ตรวจสอบ – อาจเตรียมเป๊ปซี่หรือโค้กหนึ่งถ้วยและสอบถามเพื่อนของคุณ – ผู้พิสูจน์ – ว่าเป็นอันไหน ถ้าเพื่อนของคุณให้คำตอบที่ถูกต้องสำหรับคำถามเหล่านี้อย่างสม่ำเสมอ คุณจะมั่นใจว่าปัญหาในการระบุตัวตนของโคล่านั้นได้รับการแก้ไขแล้ว
กลยุทธ์นี้รู้จักกันในชื่อการพิสูจน์เชิงโต้ตอบ
กลยุทธ์นี้สามารถเปิดเผยข้อมูลเพิ่มเติมที่จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ตรวจสอบวิธีแก้ไขปัญหาที่ยากเกินไปสำหรับคอมพิวเตอร์ที่จะโน้มน้าวให้นักวิทยาศาสตร์เป็นอิสระ การพิสูจน์เชิงโต้ตอบที่ทรงพลังยิ่งกว่านั้นยังเกี่ยวข้องกับผู้พิสูจน์หลายคน สถานการณ์นั้นคล้ายกับการสอบสวนของตำรวจในผู้ต้องสงสัยสองคน ซึ่งแยกกันอยู่คนละห้อง ซึ่งไม่สามารถประสานคำตอบเพื่อหลอกลวงผู้ตรวจสอบได้
กลุ่มของปัญหาที่สามารถตรวจสอบได้ด้วยวิธีนี้คือ “ใหญ่แต่ไม่ใหญ่จนน่าขัน” Thomas Vidick ผู้ร่วมวิจัยด้านการศึกษา นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เชิงทฤษฎีที่ Caltech กล่าว ในการตรวจสอบวิธีแก้ปัญหาที่หลากหลายยิ่งขึ้น นักวิทยาศาสตร์สามารถจินตนาการถึงการเพิ่มจุดหักมุมอีกแบบหนึ่ง: ผู้พิสูจน์มีส่วนเชื่อมโยงควอนตัมที่เรียกว่าการพัวพันซึ่งทำให้วัตถุสองชิ้นที่ดูเหมือนอิสระมีพฤติกรรมสัมพันธ์กัน ( SN: 4/25/18 )
จนถึงขณะนี้ ยังไม่ทราบว่าปัญหาควอนตัมพัวพันสามารถตรวจสอบได้กี่ปัญหา ผลลัพธ์ใหม่เผยให้เห็นว่า “ปัญหาจำนวนมากอย่างไม่น่าเชื่อ” Aaronson กล่าว
กลุ่มใหญ่นั้นเรียกว่าปัญหาที่นับซ้ำได้หรือ RE เฮนรี หยวน นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์แห่งมหาวิทยาลัยโทรอนโต ผู้เขียนร่วม Henry Yuen ผู้เขียนร่วมกล่าวว่า “ปัญหาดังกล่าวประกอบด้วยปัญหาทั้งหมดที่แก้ไขได้ด้วยคอมพิวเตอร์และปัญหาบางอย่าง” “นั่นเป็นสิ่งที่บ้า” มันคือ “แล้วบางส่วน” ที่เหลือเชื่อจริงๆ ไม่มีคอมพิวเตอร์ใดที่สามารถแก้ปัญหาเหล่านั้นได้อย่างสมบูรณ์ แต่ถ้าสิ่งมีชีวิตรอบรู้ที่พัวพันกันสองคนมีวิธีแก้ปัญหา พวกเขาสามารถโน้มน้าวใจคุณได้ว่ามันถูกต้อง แน่นอนว่าการใช้เทคนิคการพิสูจน์ในโลกแห่งความเป็นจริงนั้นเป็นไปไม่ได้เพราะขาดสิ่งมีชีวิตรอบรู้ที่จะเสนอคำตอบ
ผลลัพธ์ถูกสรุปไว้ในความเท่าเทียมกันอย่างรวบรัด MIP* = RE โดยที่ MIP* ย่อมาจาก Multi-prover Interactive Proof ที่มีการพัวพันควอนตัม ทุกปัญหาใน RE ยังอยู่ใน MIP* และในทางกลับกัน
แลนซ์ ฟอร์โนว์ นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์แห่งสถาบันเทคโนโลยีอิลลินอยส์ในชิคาโก ระบุว่า แม้จะยังไม่ได้รับการตรวจสอบโดยเพื่อน แต่การศึกษาก็กำลังดำเนินการอย่างจริงจัง “ฉันพนันได้เลยว่ามันอาจจะถูกต้อง…. ไม่มีเหตุผลที่จะคิดว่ามันผิด”
และผลที่ได้คือภัยคุกคามสามเท่า: แก้ปัญหาสามอย่างพร้อมกัน นอกเหนือจากการเปิดเผยว่า MIP* เท่ากับ RE แล้ว ยังตอบคำถามเปิดอีกสองคำถามพร้อมกัน คำถามแรกในวิชาฟิสิกส์และอีกคำถามในวิชาคณิตศาสตร์ อย่างแรกคือปริศนาฟิสิกส์ควอนตัมที่เรียกว่าปัญหาของไซเรลสัน ซึ่งถามว่าประเภทของความสัมพันธ์ของควอนตัมที่จะเกิดขึ้นได้โดยใช้สิ่งกีดขวางจำนวนอนันต์นั้นสามารถประมาณด้วยความพัวพันที่มีขนาดใหญ่มากแต่มีจำกัดหรือไม่ จากการศึกษาพบว่า คำตอบคือไม่: บางครั้งคุณไม่สามารถเข้าใกล้การจำลองการพัวพันอย่างไม่มีที่สิ้นสุดด้วยการพัวพันอย่างจำกัด
ในวิชาคณิตศาสตร์ การศึกษาได้ตัดสินการคาดเดาการฝังของ Connes ซึ่งเป็นแนวคิดที่มีมาช้านานซึ่งเทียบเท่าทางคณิตศาสตร์กับปัญหาของ Tsirelson นอกจากนี้ยังเกี่ยวข้องกับคำถามที่ว่าการประมาณที่แน่นอนสามารถทำซ้ำสิ่งที่ไม่มีที่สิ้นสุดอย่างแท้จริงได้หรือไม่ อีกครั้งคำตอบคือไม่ สล็อตเว็บตรง แตกง่าย
