ใครได้ประโยชน์จาก “ควอนตัมแสง” ผลงาน“โนเบลฟิสิกส์”?

การศึกษาของนักวิทยาศาสตร์รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 2012 ได้ทำให้เราสังเกตอนุภาคควอนตัมได้โดยไม่รบกวนระบบ และยังนำไปสู่การพัฒนา “นาฬิกาอะตอม” ที่มีความแม่นยำยิ่งยวด รวมทั้งปูทางไปสู่การสร้าง “ควอนตัมคอมพิวเตอร์” ที่ยังไม่อาจทราบได้ว่าจะพลิกรูปแบบการใช้ชีวิตของเราไปอย่างไร

ดร.ศรัณย์ สัมฤทธิ์เดชขจร นักวิจัยอาวุโส และผู้อำนวยการหน่วยวิจัยอุปกรณ์และระบบอัจฉริยะ ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) ในฐานะนักวิจัยแสงและโฟโตนิกส์เปิดเสวนากับสื่อมวลชน ในเรื่องรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ประจำปี 2012 ซึ่งเพิ่งผระกาศผลไปเมื่อวันที่ 9 ต.ค.ที่ผ่านมา

รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปีนี้ มอบให้แก่ เซิร์จ ฮารอช (Serge Haroche) จากวิทยาลัยเดอ ฟรองซ์ เอกอล นอร์มาล ซูเพริเยอ (Collège de France and Ecole Normale Supérieure) ปารีส ฝรั่งเศส และ เดวิด เจ.ไวน์แลนด์ (David J. Wineland) จากสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีสหรัฐฯ (National Institute of Standards and Technology) หรือนิสต์ (NIST) ในโบลเดอร์ สหรัฐฯ จากผลงานทางด้านควอนตัมแสง

ดร.ศรัณย์ กล่าวว่า ทั้งสองคนศึกษาเรื่องเดียวกันแต่ใช้วิธีการที่แตกต่างกัน โดยไวน์แลนด์นั้นใช้แสงศึกษาอะตอม ขณะที่ฮารอชใช้อะตอมเพื่อศึกษาแสง โดยผลจากการศึกษาของไวน์แลนด์นำไปสู่การพัฒนา “นาฬิกาอะตอม (เชิงแสง)” (Optical atomic clock) ขณะที่ผลงานของฮารอชนั้นเจ้าตัวเองยังไม่สามารถตอบได้ว่าจะนำไปประยุกต์ใช้งานอย่างไร แต่เชื่อว่าจะมีนักวิทยาศาสตร์คนอื่นที่คิดได้

เนื่องจากไวน์แลนด์ทำงานในสไตล์อเมริกันและอยู่ในสถาบันนิสต์ซึ่งเป็นสถาบันด้านมาตรวิทยาของสหรัฐฯ ที่กำหนดมาตรฐานด้านชั่ง ตวง วัด เขาจึงมีเป้าหมายในการพัฒนา “นาฬิกาอะตอม” ซึ่งตอนนี้มีความถูกต้องในระดับที่วัดเวลานับแต่เกิด “บิงแบง” (Big Bang) กำเนิดจักรวาลมาถึงเวลาปัจจุบันนั้นคลาดเคลื่อนเพียง 5 วินาที

ขณะที่การประยุกต์สู่ “ควอนตัมคอมพิวเตอร์” ตามที่คณะกรรมการรางวัลโนเบลคาดการณ์นั้น ดร.ศรัณย์กล่าวว่า ยังไม่อาจบอกได้ว่าจะมีการพัฒนาคอมพิวเตอร์ดังกล่าวออกมาให้ใช้งานจริงได้เมื่อไร แต่หลักการพื้นฐานของควอนัตมคอมพิวเตอร์นั้นถูกวางไว้แล้ว และด้วยคุณสมบัติทางควอนตัมที่มีหลายสถานะได้ในเวลาเดียวกันนั้น จะทำให้คอมพิวเตอร์เร็วขึ้นมากหลายเท่า

สำหรับเมืองไทยนั้น ดร.ศรัณย์ กล่าวว่า มีงานวิจัยเด่นทางด้านแสงอยู่ที่มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ซึ่งทำวิจัยเกี่ยวกับการทำอะตอมให้เย็นลงด้วยเลเซอร์ (Laser Cooling) ส่วนสถาบันการศึกษาอื่นๆ มีการศึกษาเรื่องแสงเพื่อการสื่อสาร งานวิจัยด้านเลเซอร์ หรือบางแห่งเน้นเรื่องการสร้างแบบจำลองทางคอมพิวเตอร์ และตอนนี้ก็มีการใช้แสงไปด้านนิติวิทยาศาสตร์ ซึ่งเป็นงานวิจัยในเชิงปูพื้นเพื่อรับความรู้ใหม่ๆ และตอบโจทย์ของประเทศ แต่ยังไม่มีงานวิจัยเช่นเดียวกับรางวัลโนเบลในปีนี้

“ความสามารถของคนไทยไปในระดับโนเบลได้ เวลาเรียน (ในต่างประเทศ) เราก็สู้เขาได้หมด แต่เมื่อกลับมาแล้ว ก็ขึ้นอยู่กับตัวเองและสภาพแวดล้อม เช่น ทีม วัฒนธรรมการทำงาน การสนับสนุนขององค์กร ว่า ส่งเสริมซึ่งกันไหม” ดร.ศรัณย์ กล่าว พร้อมทั้งพูดถึงลักษณะการทำงานของนักวิจัยรางวัลโนเบล ว่า แม้กระทั่งระหว่างรับประทานอาหารก็ถกกันแต่เรื่องงาน

ส่วนประโยชน์ที่คนทั่วไปจะได้รับจากการประกาศรางวัลโนเบลนั้น ดร.ศรัณย์ กล่าวว่า สำหรับครูที่เห็นข่าวนี้ก็อาจใช้เป็นตัวอย่างเพื่อกระตุ้นให้เด็กนักเรียนได้เห็นว่า ฟิสิกส์และเคมีนั้นเป็นเรื่องน่าสนใจ และปัจจุบันมีสื่อจาก “ยูทิวบ์” (Youtube) อยู่มากมาย ซึ่งใช้ประกอบการเรียนการสอนให้เห็นว่าควอนตัมเป็นเรื่องไม่ยากและน่าสนใจได้


อ่านเพิ่มเติม

-ประกาศรางวัลโนเบล 2012