บัญชีที่ชัดเจนของเทคโนโลยีการประมวลผลข้อมูลด้วยแสง
Mind at Light Speed: ความฉลาดรูปแบบใหม่
David D. Nolte
กดฟรี: 2001. 320 หน้า $26
ในฐานะเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์นักวิทยาศาสตร์มืออาชีพ มันไม่ง่ายเลยที่จะอธิบายให้แม่ของคุณฟังว่าคุณทำอาชีพอะไร เว้นแต่แม่จะเป็นอย่างนั้นด้วย ดังนั้นพวกเราส่วนใหญ่จึงพบว่าตัวเองอยู่ในสถานการณ์ที่ David Mermin บรรยายไว้ในคำนำของหนังสือBoojums All the Way Through (Cambridge Univ. Press, 1990) คำตอบสำหรับคำอธิบายนั้นคงเส้นคงวา: “มันน่าประทับใจมาก — ฉันไม่เข้าใจคำเดียว”
หนังสือของ Nolte เป็นยาแก้พิษของภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออก มันเป็นสิ่งที่สามารถมอบให้ญาติ แม้กระทั่งคนที่ไม่เชี่ยวชาญด้านวิทยาศาสตร์ระดับมหาวิทยาลัย และคาดหวังให้พวกเขาสามารถเข้าใจบางสิ่งในด้านการประมวลผลข้อมูลด้วยแสง แก่นของหนังสือเล่มนี้อธิบายถึงลำดับชั้นของเครือข่ายออปติก: ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ โฟโตนิกและควอนตัม Nolte ใช้โครงสร้างนี้เป็นตะขอสำหรับคำอธิบายที่ชัดเจนของเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องสำหรับแต่ละรายการ และข้อจำกัดต่างๆ
เพื่ออธิบายว่าข้อมูลถูกประมวลผลอย่างไร หนังสือเล่มนี้เริ่มต้นด้วยสรีรวิทยาและประสาทวิทยาศาสตร์ และแม้แต่สัญญศาสตร์ บางส่วนนี้เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีสารสนเทศสมัยใหม่: การประมวลผลข้อมูลประสาทสัมผัสของเซลล์ประสาทมีผลสืบเนื่องโดยตรงในการจดจำรูปแบบการคำนวณเป็นต้น แต่ดูเหมือนว่าจะยืดเยื้อที่จะอ้างว่าอัตราการป้อนข้อมูลทางประสาทสัมผัสนั้นเป็นคอขวดของความฉลาด
จากนั้น Nolte จะอธิบายต่อไปว่าออปติกสามารถเพิ่มความจุข้อมูลของระบบสื่อสารได้อย่างมากได้อย่างไร โดยการรวมแบนด์วิดท์ขนาดใหญ่ที่มีศักยภาพของคลื่นความถี่ออปติคัลและแสงที่แทบไม่สามารถโต้ตอบกับตัวเองในแก้วได้ การควบคุม (นั่นคือ การเรียงลำดับและการกำหนดเส้นทาง) แพ็กเก็ตข้อมูลออปติคัลตามเกลียวของแก้วที่ก่อตัวเป็นแกนหลักของเครือข่ายออปติคัลปัจจุบันจำเป็นต้องมีอนุภาคที่ไม่เป็นพิษเป็นภัย ในระบบออปโตอิเล็กทรอนิกส์ สิ่งเหล่านี้คืออิเล็กตรอน แต่ Nolte สร้างกรณีที่น่าเชื่อว่าแสงสามารถทำหน้าที่เป็นทั้งปรอทและอพอลโล – ผู้ส่งสารและผู้ทำนาย – ผ่านการพัฒนาวัสดุออปติคัลที่ไม่เชิงเส้นใหม่
การตอบสนองที่ขึ้นกับความเข้มของเครื่องตรวจจับด้วยแสงทำให้เป็นส่วนประกอบสุดท้ายในการประมวลผลข้อมูลทางแสงแบบคลาสสิก: โฮโลแกรม คำอธิบายของแนวคิดนี้และการนำไปใช้ในการจัดเก็บข้อมูลเป็นส่วนที่น่ายินดีของหนังสือเล่มนี้ และการคำนวณความจุของหน่วยความจำโฮโลแกรมที่ด้านหลังของซองจดหมายก็เป็นสิ่งที่ผมขอแนะนำอย่างยิ่งให้กับนักศึกษาด้านทัศนศาสตร์ส่วนใหญ่ Nolte แสดงให้เห็นอย่างงดงามถึงแนวคิดของการเข้ารหัสที่เหมาะสมที่สุดซึ่งนำไปสู่การขนานขนานใหญ่ที่ออปติกสามารถให้ได้
ส่วนสุดท้ายของหนังสือเล่มนี้
เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีล้ำยุคมากขึ้นโดยอิงจากการประมวลผลข้อมูลโดยใช้ระบบควอนตัม ศักยภาพของระบบดังกล่าวสำหรับการสื่อสารที่ปลอดภัยและการคำนวณที่เร็วขึ้นนั้นอธิบายได้ยากกว่าฟิสิกส์คลาสสิกที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีออปติคัลในปัจจุบันและรุ่นต่อ ๆ ไป บางส่วนของส่วนนี้มีความลึกซึ้ง ตัวอย่างเช่น แนวคิดที่ว่าข้อมูลไม่มีอยู่ในระบบควอนตัมจนกว่าจะสังเกตได้แสดงว่า ‘ความได้เปรียบในการประมวลผลแบบขนาน’ ของการรบกวนควอนตัมและการพัวพันนั้นมีความหมายที่ลึกซึ้งกว่าที่ใครจะจินตนาการได้
แต่ส่วนอื่นๆ ของหนังสือค่อนข้างทำให้เข้าใจผิด ตัวอย่างเช่น คำอธิบายของความขัดแย้งของ Einstein–Podolsky–Rosen เกือบจะพลาดประเด็นไปทั้งหมด อนุภาคที่มีความสัมพันธ์กันซึ่งแสดงความไม่อยู่ในตำแหน่งเดียวกันระหว่างการวัดระยะไกล ตามที่ Nolte อธิบาย มีอยู่ในโลกคลาสสิก เป็นความสามารถพร้อมๆ กันที่จะกำหนดตำแหน่งที่แน่นอนและโมเมนตัมให้กับอนุภาคที่สองของอนุภาคที่ไม่มีปฏิสัมพันธ์กัน ซึ่งขัดกับหลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์กอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งทำให้ไอน์สไตน์ โพดอลสกี และโรเซนวางตำแหน่งว่ากลศาสตร์ควอนตัมไม่เป็นไปตามเกณฑ์ที่คาดหวัง ทฤษฎีทางกายภาพ
วิทยานิพนธ์ที่ Nolte พัฒนาขึ้นเป็นระยะ ๆ ตลอดทั้งเล่ม – ว่าเลนส์เป็นเส้นทางสู่เครื่องจักรอัจฉริยะ – อาจถูกพูดเกินจริง แต่ความเร่าร้อนที่เขาอธิบายนั้นบ่งบอกถึงความตื่นเต้นที่เกิดจากการทำงานในวิทยาศาสตร์ล้ำสมัย ที่จริงแล้ว ดูเหมือนว่าเขาจะหลงใหลในเทคโนโลยีการมองเห็นของเขาเหมือนกับ Pygmalion ที่ถูกโจมตีด้วยการสร้าง Galatea ของเขา
หากมองข้ามการเก็งกำไรเกินควรของบทแรกและบทสุดท้าย Nolte มีความสามารถที่โดดเด่นในการดึงเอาคุณสมบัติทางวิทยาศาสตร์ที่จำเป็นออกมาในลักษณะที่ทั้งกระตุ้นความคิดและการสอน เขาให้ภาพที่ค่อนข้างสมบูรณ์สำหรับนักเรียนและสมัครเล่นที่สนใจว่าทำไมเทคโนโลยีถึงทำงานได้ดี อธิบายอุปสรรคในการปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบ และอภิปรายผลกระทบต่อการสื่อสารโทรคมนาคมและการประมวลผลข้อมูล คุณสามารถข้ามเทเลโลยีได้ตลอดเวลาเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์
