• ก่อนอื่นเอาเรื่องในอนาคตอันใกล้ก่อน เทอมหน้าได้เป็น TA วิชากลศาสตร์คลาสสิคกับควอนตัม(undergraduate) และในเดือนกุมภาพันธ์ SQuInT ครั้งที่ 14 ก็จะจัดที่นี่ (เข้าใจว่าจัดที่นี่ปีเว้นปีและเป็นงานที่ Steven van Enk มาถามหาข้อมูลกับ Carlton Caves ให้เราในปีที่แล้ว)
• ห้องเลกเชอร์ที่นี่จะมีกระดานดำที่ฝาผนัง 360 องศาเลย(เว้นแต่ตรงประตู) นักเรียนจะหมุนเก้าอี้ตามอาจารย์ไปรอบๆห้องเลกเชอร์
• ควอนตัมกับ Carlton Caves คุ้มค่าคุ้มเวลามาก(ถึงเขาจะสอนช้าแต่สอนดี เราว่าสอนดีมีทั้งแบบเร็วและแบบช้า ช้าแบบไม่ดีคือออกนอกเรื่องบ่อยหรือมัวแต่ใช้เวลาเลกเชอร์ไปกับ derivation ยาวๆที่ไม่มีความหมาย)เพราะเขาพยายามเชื่อมโยงหัวข้อที่สอนกับเรื่องอื่นๆและจะสอนนิวัยที่ดีสำหรับนักฟิสิกส์เช่น หา characteristic length scale ของปัญหา(แล้วเอามันออกไปโดยการนิยาม dimensionless constant) หรือส่งเสริมการคิดในหัวและการมองปัญหาให้กลายเป็น trivial เราพบว่าเพื่อนบางคนเวลาทำโจทย์ชอบเขียนทุกๆขั้นตอนแบบ explicit การบ้านที่เราทำในสิบหน้ากระดาษเขาใช้สี่สิบหน้ากระดาษทำและบอกว่าเราทำ”ลัดขั้นตอน” แต่ดูเหมือนว่าในความเป็นจริงแล้วเขาต้องพึ่งการเขียนสมการและตามเครื่องหมายเท่ากับไปเรื่อยๆโดยไม่สามารถบีบอัดขั้นตอนต่างๆให้”เห็น”คำตอบได้ในทันที (ที่รู้เพราะตอนสอบ โจทย์บางข้อต้องเห็นโครงสร้างของปัญหาจริงๆก่อนจะลงมือทำ จะเริ่มยัดตัวแปรใส่สมการเหมือนๆที่เคยทำไม่ได้ แล้เพื่อนคนนั้นก็ทำไม่ได้)แต่ที่สำคัญไม่ใช่ว่าต้องทำแบบนี้ได้ เราก็ทำแบบนี้ในวิชาอื่นไม่ได้หรอก แต่ต้องอย่าคิดว่า1. เขาใช้วิธีที่จริงๆเราก็ทำได้แต่ไม่อยากทำ นั้นเป็นนิสัยของ “scrub” ตลอดกาลใน Playing to Win บทความคลาสสิคของ Sirlin นักศึกษาผู้จบคณิตศาสตร์และธุรกิจจาก MIT แล้วหันมาเอาดีด้านเล่นเกม

  scrub คือคนที่เล่นเกมได้ไม่เก่ง ทุกๆคนเริ่มต้นด้วยการเป็น scrub หมดแต่ทว่าการหลุดพ้นจากการเป็น scrub ไม่ใช่แต่การฝึกฝนแต่มาจากการเปลี่ยนวิธีคิดด้วย

The scrub is only willing to play to win within his own made-up mental set of rules. These rules can be staggeringly arbitrary. If you beat a scrub by throwing projectile attacks at him, keeping your distance and preventing him from getting near you…that’s cheap. If you throw him repeatedly, that’s cheap, too. We’ve covered that one. If you sit in block for 50 seconds doing no moves, that’s cheap. Nearly anything you do that ends up making you win is a prime candidate for being called cheap.

He talks a great deal about “skill” and how he has skill whereas other players–very much including the ones who beat him flat out–do not have skill.

I gave [a scrub] the best advice he could ever hear. I told him, “Play to win, not to do ‘difficult moves.’

แน่นอนว่าบทเรียนนี้ใช้ได้ในชีวิตทั่วๆไป ยกตัวอย่างเช่นบางคนบอกว่าการมีเงินมากๆนั้นไม่ดี ซึ่งก็เป็นอุดมคติอย่างหนึ่ง แต่มันจะกลายเป็นความโง่ก็เมื่อบอกกับตัวเองว่าคนที่มีเงินมากๆนั้นๆไม่ดี และภูมิใจกับการใช้ชีวิตของตัวเองไม่ใช่เพราะตัวเองมีเงินน้อยแต่เพราะตัวเองไม่มีเงินมากเหมือนพวกคนไม่ดีเหล่านั้น

2. เขาใช้ทริคซึ่งเราไม่รู้ ถ้าเรารู้เราก็ทำได้เหมือนกัน

ตรงนี้เหมือนเราจะเคยอ่านจากที่ไหนว่าทุกๆทริคมาจากไอเดีย คงจะมีแต่นักคณิตศาสตร์ full time ที่พูดแบบนี้ได้ แต่มันก็มีขีดจำกัดว่าอะไรคือทริคอะไรคือไอเดียเช่นถ้าเราบอกว่า Fourier transform คือทริคก็แปลว่าเราไม่ได้เข้าใจ Fourier transform เลย สำหรับผู้ที่เพิ่งเริ่มเรียนฟิสิกส์หลายๆอย่างดูเหมือนทริคที่ต้องจำไปก่อนซึ่งก็ไม่ผิดอะไร บางทีอยากจะเข้าใจแต่เข้าใจไม่ได้เพราะคนอื่นสอนมาว่ามันเป็นแค่ทริคก็อยากให้จำไว้ว่าตัวเองอยากจะเข้าใจเพราะในภายหลังเราอาจจะเข้าใจมันได้จริงๆก็ได้และไม่เห็นมันเป็นทริคอีกต่อไป

Lecture note, การบ้าน, ข้อสอบ, และเฉลยทั้งหมดเปิดดูได้ที่นี่

• quantum computation สอนเกี่ยวกับ quantum algorithms เป็นส่วนใหญ่โดย Cristopher Moore ที่มีตำแหน่งอยู่ทั้งในภาควิชาฟิสิกส์และวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์และเป็นนักวิจัยที่ Santa Fe Institute มีเพื่อนที่ไม่รู้จัก quantum computation ถามว่าเรียนวิชานี้ต้องเขียนโปรแกรมรึเปล่า คำตอบคือไม่ เป้าหมายของ quantum computation คือการเขียน algorithms ที่ใช้โครงสร้างของกลศาสตร์ควอนตัม: เตรียม input state เป็นเวกเตอร์ใน Hilbert space, ทำการคำนวณโดย apply unitary operators, แล้วก็วัดผลที่ได้ด้วย self-adjoint operatorsสไตล์การเรียนสบายๆและคล้ายๆวิชาคณิตศาสตร์ ไม่มีสอบ เหมือนมาพูดคุยกันเล่นๆและไม่ได้มี prerequisite อะไรนอกเหนือจากความสามารถที่จะเรียนรู้อะไรใหม่ๆได้ในระดับหนึ่งเพราะนักเรียนนั้นมีทั้งจากภาคฟิสิกส์, คณิตศาสตร์, และวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ อาจารย์เน้นแต่ไอเดียสำคัญๆและพิสูจน์ที่สั้นๆง่ายๆ ทำไมก็ไม่รู้วิชาที่ให้นักเรียนได้”เล่น”แบบนี้ถึงต้องรอให้อยู่ในระดับ graduate ก่อน ทำให้นึกถึงเรื่องเศร้าที่อาจารย์โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์คนหนึ่งตอบเราว่า “ถ้าปล่อยให้เด็กมีเวลาว่างเด็กก็เอาไปเล่นหมดน่ะสิ” เมื่อเราบอกเขาว่าเราชอบการที่เด็กมีเวลาว่างในการศึกษาแบบอเมริกา ลองเปรียบเทียบกับบทความ A mathematician’s lament ของ Paul Lockhart ดู
  

  A musician wakes from a terrible nightmare. In his dream he finds himself in a society where music education has been made mandatory.

  Since musicians are known to set down their ideas in the form of sheet music, these curious black dots and lines must constitute the “language of music.” It is imperative that students become fluent in this language if they are to attain any degree of musical competence; indeed, it would be ludicrous to expect a child to sing a song or play an instrument without having a thorough grounding in music notation and theory. Playing and listening to music, let alone composing an original piece, are considered very advanced topics and are generally put off until college, and more often graduate school.

  เนื้อหาของวิชานี้มีดังนี้

  Quantum circuit
  Reversible computation
  No-cloning theorem, CHSH inequality, superdense coding, teleportation

  Quantum algorithms

  Deutsch-Josza and Bernstein-Vazirani problems
  Simon’s problem
  Shor’s factoring algorithm and public key cryptosystem
  Discrete log problem and Duffie-Holman key exchange
  Hidden subgroup problem
  Graph isomorphism problem
  Grover’s search algorithm, proof of lower bound by the adversary method and the polynomial method
  Quantum walk by Farhi, Goldstone, and Gutmann
  Quantum key distribution: BB84
  Bit commitment
  Post-quantum cryptosystem: McEliece cryptosystem
  Adiabatic quantum computation

• มีคนรู้จักในไทยถามว่าจะทำให้ตัวเองฉลาดขึ้นได้อย่างไร ก็ลองตีกรอบปัญหาให้แคบลงเป็นว่าจะใช้เวลาไปกับการพัฒนาตัวเองอย่างไรดี ตอนนี้เราก็กำลังเก็บรวบรวมข้อมูลการวิจัยด้านการศึกษา(โดนเฉพาะฟิสิกส์)ไปเรื่อยๆ แต่ถ้าให้เราตอบสักคำตอบหนึ่งมันน่าจะเป็นความสามารถที่จะ”ถอย”ออกมาจากปัญหาเพื่อที่จะมองให้เห็นภาพรวมที่กว้างขึ้น ไม่ใช้พลังงานทั้งหมดไปกับรายละเอียดทางเทคนิคของปัญหา(เช่นสมการ)แต่ให้ความสำคัญกับการวางแผนมากกว่า เช่น จะเริ่มตรงไหน จะจบตรงไหน (ตรงนี้ไม่ trivial นะ ลองทำโจทย์พิสูจน์คณิตศาสตร์ดู) ชั่งน้ำหนักระหว่างทางเลือก สามารถเปลี่ยนทางเลือกได้ทันทีเมื่อดูท่าว่าจะไปไม่ถึงไหน และมีวิธีเช็คคำตอบหลายๆวิธีคนส่วนมากอาจจะคิดว่ามีวิธีการเรียนวิชา academic อยู่สองวิธีคืออ่านหนังสือกับทำโจทย์ อ่านหนังสืออย่างเดียวก็มักจะทำโจทย์ไม่ค่อยได้ สอบตก คนก็เลยไปเน้นการทำโจทย์ แต่มันก็มีงานวิจัยที่ชี้ชัดว่าในฟิสิกส์การทำโจทย์กับ conceptual understanding นั้นไม่สัมพันธ์กัน ซึ่งอาจจะฟังดูแปลกๆเพราะการทดสอบ conceptual understanding นั้นก็มาจากการทำโจทย์แบบ conceptual ไม่ใช่เหรอ? เราคิดว่าข้อความที่การวิจัยนี้ต้องการจะบอกคือความเข้าใจนั้นได้มาด้วยการคิดเท่านั้น เวลาอ่านหนังสือเราอาจจะลืมคิดตาม และเวลาทำโจทย์ก็ไม่ต้องใช้ความคิดเสมอไป (บางทีก็แค่หาสมการที่เกี่ยวข้อง ยัดตัวแปร)

  ถึงแม้การทำโจทย์จะต้องใช้ความคิดแล้วแต่เราต้องคิดให้มากกว่านั้นอีก

  เวลาอ่านหนังสือเราก็ควรจะตั้งคำถามได้ด้วยตัวเองเพื่อทดสอบความเข้าใจของเรา จำได้ว่าตอนเทอมแรกที่เรียนฟิสิกส์ อาจารย์ถามคำถาม conceptual มาข้อหนึ่งที่ดูเหมือนจะสำคัญ เราตอบได้ แต่สักพักก็ลืมว่าคำถามนั้นคืออะไรต้องกลับไปถามอาจารย์ว่าอาจารย์ถามอะไรมา แต่หลังจากนั้นหลายๆปีเรากลับไปอ่านเลกเชอร์ก็พบว่า ในเลกเชอร์อาจารย์พูดถึง A แล้วก็ B และถ้าเราคิดถึง A และ B พร้อมกันคำถามนั้นก็จะโผล่มาโดยธรรมชาติ แปลว่าแต่ก่อนเรามองเห็นแต่ต้นไม้ไม่เห็นเป็นป่า

• พูดถึงการศึกษา ไปเจอหนังสือฟิสิกส์ปีหนึ่งที่บางกว่าพันหน้า! Understanding Physics ของ Michael Mansfield และ Colm O’Sullivan แต่ยังไม่ซื้อก่อนเพราะเพิ่งสั่งหนังสือจาก Amazon ไปสี่เล่มก่อนปิดเทอมสิ่งหนึ่งที่เราไม่เข้าใจในฟิสิกส์ปีหนึ่งก็คือทำไมหนังสือเกือบทุกเล่มมันต้องหนาขนาดนั้น ถึงเนื้อหาจะต้องครอบคลุมเยอะแต่วิธีเขียนมันน้ำท่วมทุ่งผักบุ้งโหรงเหรงน่ารำคาญมากและยังส่งเสริมวิธีการแก้โจทย์ปัญหาแบบหุ่นยนต์ที่เราเพิ่งพูดถึงไปว่าไม่ได้เรื่อง (1. Identify 2. Set up 3. Execute 4. Evaluate)
• หนังสือน่าอ่าน The Information โดย James Gleick
• เราได้เขียนสรุปใจความของเปเปอร์อันโด่งดังไปทั่วบ้านทั่วเมือง “The quantum state cannot be interpreted statistically” โดย Matthew Pusey, Jonathan Barrett และ Terry Rudolph ไว้ที่นี่ ทำให้เราได้มีโอกาสอ่านทำความเข้าใจรากฐานของควอนตัมมากขึ้น ก็เลยพยายามหาหนังสือเกี่ยวกับปรัชญาที่นำมาสู่ควอนตัมสมัยใหม่(เช่นเทคโนโลยีควอนตัม)สำหรับคนทั่วไปดู The Age of Entanglement โดย Louisa Gilder ซึ่งเอาบทสนทนาสำคัญๆของนักฟิสิกส์ควอนตัมตั้งแต่ปี 1909 จนถึง 2006 มาร้อยเรียงเป็นเรื่องราวดราม่าก็อ่านสนุกดี

• ความแน่นอนในกระบวนการ นิยามทุกๆอย่างเท่าที่จำเป็นและต้องการในการทำอะไรสักอย่าง ตรวจสอบความสอดคล้องของหลักการต่างๆ และ

• ความแน่นอนโดยการตั้งหลักการที่ไม่ได้มีอยู่ a priori

อย่างแรกจะทำให้เราแน่ใจได้มากกว่าว่าเป้าหมายที่ไปถึงจะน่าพึงพอใจ ในขณะที่อย่างหลังจะการันตีได้มากกว่าว่าเราจะไปถึงเป้าหมายได้ ความรู้สึกของเราตอนนี้คืออย่างแรกจะ reflective หรือมีเหตุผลมากกว่า ในขณะที่อย่างหลังบางครั้งก็เป็นเครื่องนำทางที่ดีเยี่ยม สังเกตว่าแม้กระทั่งในการตัดสินใจและคิดแก้ปัญหาเล็กๆน้อยๆ เรามักจะใช้ทั้งสองอย่างควบคู่กันไป จำได้ว่าเคยมีรุ่นพี่คณะวิทยาศาสตร์มหิดลมานั่งเล่าเรื่องใต้ตึกกลมถึงคนที่ต้องเดินทางยามกลางค่ำกลางคืนไปที่ที่หนึ่งทุกๆคืนโดยมีเครื่องช่วยคือตะเกียงเพียงดวงเดียวและถามว่าถ้าเป็นเราเราจะเอาตะเกียงไปติดตัวไปๆมาๆหรือจะเอาตะเกียงไปแขวนไว้ที่เป้าหมายให้เห็นๆได้จากไกลๆ ในที่นี้เราไม่ได้ต้องการแค่จะบอกว่ามันมี distinction ตรงนี้อยู่ที่เราต้องเลือกแต่เราพยายามจะมองโลกและจัดจำแนกทฤษฎีต่างๆด้วยแว่นอันนี้ และก็เป็นไปได้ว่าการจัดจำแนกนี้จะทำให้เตือนตัวเองได้ว่าไม่ควรด่วนตัดสินกระบวนการที่มีประสิทธิภาพด้วยผลที่ไม่ดีในบางกรณี หรือด่วนตัดสินหลักการด้วยความไม่มีเหตุผลของมัน

ตัวอย่างที่พอนึกได้คือ

กระบวนการที่แน่นอน: operationalism, consequentialism, Bayesianism

เป้าหมายที่แน่นอน: mathematical Platonism, deontology, frequentism

promo ของอัลบั้ม Touhou Bakuon Jazz 1 และล่าสุด 2 ร่วมกับ [Mint]

เสียดายที่ว่าหลายเพลงของ NEETs ใน youtube หลายๆเพลงถูกลบไปอย่าง MILK301 (ชื่อแปลกๆ) ของอัลบั้ม Three Stars ที่มาจากเพลง Reincarnation ของมิมะสมัยภาค Phantasmagoria of Dim Dream ก็เลยเอามาแปะให้ฟังไม่ได้ นอกจากนั้น NEETs ยังเด่นเรื่องเมดเลย์เช่น Subterranean Suite และ Suite Seireisen ซึ่งขี้เกียจเอามาแปะเพราะคนอัพแบ่งอัพเป็นหลายส่วน(ทั้งคู่ยาวประมาณ 11 นาที)หรือไม่ก็ใส่ภาพที่ไม่เกี่ยวเอาซะเลย ที่เหลือก็ลองฟังสามเพลงที่เรากำลังฟังใน foobar ดูเป็นตัวอย่างแล้วกัน

Original: Youkai Modern Colony

Album: Touhou Sanjuusou ~Sound of Phantoms Ensemble~

Original: The Fantastic Legend of Tohno

Album: Touhou Bakuon Jazz 2

Original: Doll Judgement

Album: Touhou Bakuon Jazz 2

หลายคนคงไม่เคยได้ยินชื่อ Caves เราอ่านเจอชื่อเขาครั้งแรกในบทความที่เป็นที่รู้จักกันแพร่หลายใน Physics Today ของ Zurek เรื่อง quantum-classical transition (ในลิงค์เป็นฉบับ arXiv) ซึ่งเป็นความสนใจแรกๆของเราในฟิสิกส์ เปเปอร์ที่ถูกอ้างอิงถึงคือหนึ่งในซี่รี่ส์ของเปเปอร์ของ Caves ที่เกี่ยวกับการใช้การวัดเชิงควอนตัมตรวจจับคลื่นโน้มถ่วง Caves จึงถูกกล่าวถึงว่าเป็นทายาท(ทางวิชาการ)ของ John Wheeler ที่เชื่อมโยงเอาความสนใจสองอย่างของ Wheeler คือความโน้มถ่วงกับการวัดเชิงควอนตัมเข้าด้วยกัน

คงไม่มีนักเรียนฟิสิกส์ทฤษฎีคนไหนที่ไม่เคยเห็นตำราหนาระดับฟาดหัวคนตาย, Gravitation ของ Misner, Thorne และ Wheeler แต่ในขณะเดียวกัน Wheeler ก็ได้รับการยกย่องว่าเป็นคุณปู่ของ quantum information เพราะอะไรเหรอ? ตรงนี้บางคนอาจจะร้องอ๋อเพราะนึกได้ถึงหนังสือ Quantum Theory and Measurement โดย Wheeler และ Zurek หนังสือเล่มนั้นถือกำเนิดจากวิชาต้องห้าม(เพราะถ้าเก็บมันไปคิดมากเกินไปจะตกงานได้)ในสมัยนั้นที่ Wheeler ตัดสินใจเปิดสอนที่มหาวิทยาลัย Texas เมื่อปี 1977–วิชาการวัดเชิงควอนตัมซึ่งเป็นแรงบันดาลใจให้นักเรียนและนักฟิสิกส์ที่ให้ความสนใจเช่น Benjamin Schumacher, Wootters, Zurek, David Deutsch, Jeff Kimble (นักทดลองที่ Caltech ที่ van Enk ทำงานด้วย), Peres, และ Unruh¹

ชื่อเสียงอีกอย่างของ Wheeler ที่ทำให้เรานับถือคือความเป็นอาจารย์และความเป็นมนุษย์ของเขาซึ่งจะปรับท่าทางคำชื้แนะตามลักษณะนิสัยของนักเรียน(รายละเอียดหาอ่านได้ใน Physics Today ฉบับพิเศษเกี่ยวกับ Wheeler ตัวอย่างหนึ่งคือตอนที่เขาเป็นอาจารย์ของ Feynman บางครั้งเขาพูดดูถูก Feynman ในขณะที่ปกติ Wheeler เป็นคนสุภาพมากเพราะ Feynman มีนิสัยหยิ่งยโสและเอาตัวเองเป็นใหญ่) และคำสอนซึ่งมีให้เห็นในตัวตำราและแบบฝึกหัดในหนังสือ Spacetime Physics ที่เขาแต่งร่วมกับ Edwin Taylor โดยเฉพาะ “อย่าเริ่มคำนวณก่อนจะรู้คำตอบ” คราวนี้ถึงตาเราและเพื่อนๆในห้องที่ถูกย้ำเตือนคำสอนนี้จาก Caves ซึ่งเป็นศิษย์ของ Kip Thorne ซึ่งเป็นศิษย์ของ Wheeler อีกที ครั้งหนึ่งเราเอาคำถามที่สงสัยเข้าไปถาม Caves ในออฟฟิซว่าเรื่องนี้ๆต้องมีวิธีคิดถึงมันที่ถูกต้องอย่างไรและได้คำตอบว่า “บางทีเราก็ควรจะเก็บวิธีคิดที่ผิดเอาไว้เพราะวิธีที่ถูกอาจจะผิดก็ได้” (ไม่ได้หมายความว่าวิธีที่ผิดจะกลายเป็นถูก แต่น่าจะหมายความในเชิงว่า “All models are wrong, but some are useful” ของ George Box มากกว่า) “อย่าเริ่มคำนวณก่อนจะรู้คำตอบ”

Never make a calculation until you know the answer.

ก็ฟังดูน่าสับสนเหมือนๆกันแต่มันหมายความว่าถ้าเราไม่เดาคำตอบก่อนจะทำโจทย์แล้ว เมื่อทำโจทย์เสร็จแล้วเราก็จะไม่รู้ว่าความเป็นนักฟิสิกส์ของเราได้ level up ขึ้นหรือเปล่าเพราะถ้าเราสามารถหาคำตอบได้แต่จากการคำนวณเราก็เป็นแค่นักคำนวณ(คอมพิวเตอร์)ไม่ใช่นักฟิสิกส์ นี่ทำให้เราพอใจกับ graduate school มากกว่า undergraduate เพราะเราไม่ต้องเป็นเครื่องจับโจทย์ยัดสูตร(เป็นส่วนมาก)อีกต่อไป ตามคำพูดของ Caves แล้ว ฟิสิกส์คือการเล่าเรื่อง ไม่ใช่การคำนวณ การบ้านและข้อสอบของเขาก็สนุกคล้ายๆเวลาพิสูจน์คณิตศาสตร์ ต้องคิดแล้วคิดอีกว่าวิธีประมาณของเราสมเหตุสมผลหรือเปล่า

(ถ้าไม่รู้จักอาจารย์ของ Caves ก็อาจจะรู้จักลูกศิษย์ของ Caves ก็ได้ หนึ่งในนั้นคือ Michael Nielsen ที่นักเรียนที่สนใจ quantum information ทุกคนต้องรู้จัก)

นักเรียนที่เข้าใหม่จะต้องลงวิชาสัมมนาพิเศษซึ่งไม่ต้องทำอะไรแค่ตื่นไปนั่งฟังอาจารย์ในภาควิชามาเล่าเรื่องงานวิจัยของตัวเองทุกเช้าวันศุกร์ Caves ได้พูดในสัมมนาถึงงานที่เขาทำกับนักเรียนคนหนึ่งของเขาเกี่ยวกับเครื่องขยายสัญญาณเชิงควอนตัม ตามกลศาสตร์ควอนตัมแล้วเราจะขยายสัญญาณโดยไม่เพิ่มสัญญาณรบกวนเข้าไปด้วยไม่ได้ทำให้เราต้องใช้เทคโนโลยี digital กันซึ่งเสถียรต่อสัญญาณรบกวนมากกว่า เหตุผลหนึ่งก็คือให้นึกถึง phase space ที่มีแกน p กับ x quantum states ที่เรามีอยู่ก็จะเป็นปื้นๆอยู่ใน phase space เพราะ uncertainty relation คราวนี้สมมติว่าเรามีสอง quantum states ที่ซ้อนทับกันอยู่ การขยายสัญญาณคือการขยับเอา state ที่เราต้องการขยายออกห่างจาก origin ไป ถ้าเราสามารถขยายสัญญาณโดยไม่ขยายปื้นได้ states ที่ indistinguishable ตอนแรกก็จะ distinguishable ซึ่งเป็นไปไม่ได้เพราะ unitary evolution รักษา inner product ให้คงเดิม สัญญาณรบกวนที่ว่าอยู่ในรูปของ operator ในหน้า Wikipedia ซึ่งต้องมีอยู่เพื่อให้ (ซึ่งไปเหมือนกับ commutator ของ creation และ annihilation operators) (เขาจึงเขียนว่า noise) เพราะ unitary evolution รักษา commutator ให้คงเดิม สิ่งที่นักเรียนของเขาทำก็คือพิสูจน์หาการแจกแจงความน่าจะเป็นของสัญญาณรบกวนที่ทำให้ superoperator ที่ทำหน้าที่เป็นเครื่องขยายสัญญาณนั้น completely positive และเป็น legitimate quantum operation

ในสัมมนารายสัปดาห์ของกลุ่ม quantum information ครั้งหนึ่งก็มีนักเรียนของ Caves มานำเสนอเปเปอร์เกี่ยวกับการ classify entropic measures of non-classical correlation (รวมทั้ง quantum discord) ส่วนมาก nonlocality จะถูกนำเสนอพร้อมกับ entanglement (เช่นในการทดลอง EPR) แต่ correlation แปลกๆในควอนตัมไม่จำเป็นต้องมาจาก entanglement เสมอไป เช่น ในเปเปอร์ Quantum Nonlocality Without Entanglement ถ้าให้ Alice กับ Bob ถือสอง qutrits ที่ไม่ entangle กันแต่ไม่รู้ว่าอยู่ใน state ไหน, 9 orthogonal (product) states ของสอง qutrits จะไม่ orthogonal ถ้ามองจากมุมมองของ Alice หรือ Bob แยกกัน(ถึงแม้จะอนุญาตให้สองคนนี้คุยโทรศัพท์ถามไถ่กันได้) เท่าที่ฟังแล้วเงื่อนไขที่ entanglement จะให้ exponential speedup ของ algorithm ได้คือ entanglement จะต้องโตพร้อมๆไปกับขนาดของวงจร(ของ algorithm) ในอัตราหนึ่งแต่บางวงจรเช่น DQC1 เสนอโดย Knill และ Laflamme นั้น entanglement ไม่โตตามขนาดของวงจร แต่ก็ยังเร็วกว่า classical algorithms ในการแก้ปัญหาบางประเภท เปเปอร์ของนักเรียนของ Caves คนนี้เปรียบเทียบ(คือเขียนอสมการของ) entropic measures of non-classical correlation ต่างๆที่มาจากผลต่างของ classical entropies ต่างๆ (เช่น joint entropy และ mutual entropy) กับ quantum version ของ entropies ตัวนั้นๆ และเขาได้เสนอตัววัดใหม่ที่ “ยืมมือปีศาจ” demon-based measures ซึ่งจินตนาการว่ามีฝูงของ classical Maxwell demons กับ quantum Maxwell demon (เพียงหนึ่งตัว) แข่งกันทำงานโดยแปลง joint density operator ของสองระบบ A และ B ให้เป็น maximally mixed state ด้วยการวัดแล้วก็ลบความจำตัวเอง ได้ entropy ออกมา(เนื่องจาก Landauer’s principle) (ถ้าสงสัยว่าทำไมไปเกี่ยวกับการทำงานได้ให้นึกถึงว่า free energy ซึ่งเท่ากับงานที่ทำได้มากที่สุดเมื่ออุณหภูมิคงที่นั้นขึ้นอยู่กับ entropy ด้วย) แต่ปีศาจควอนตัมจะได้เปรียบกว่าเพราะสามารถวัดทั้งสองระบบพร้อมกันเหมือนเป็นระบบเดียวได้ ทำให้ความแตกต่างในงานที่ทำได้(ในหน่วย ) เป็น จากสมบัติ subadditivity ของ von Neumann entropy (สมบัตินี้เหมือนกับของ Shannon entropy ความหมายของมันคือเราสามารถลดผลรวมของความไม่แน่นอนของสองระบบด้วย correlation ระหว่างระบบได้) และเขาก็ได้ทิ้งท้ายไว้ว่าเมื่อเรามี entropic measures เป็นสิบอันแล้วเราก็ควรจะหา operational meaning ของมันอย่างที่เขาให้กับ demon-based measures เพื่อที่จะให้เรามีไอเดียว่าจะเลือกใช้ตัววัดไหนจึงจะเหมาะสมกับสถานการณ์ที่กำลังศึกษาอยู่ได้

ในหนึ่งเดือนที่ผ่านมา quantum circuit และ stabilizer formalism (SF) ดูจะเป็นเครื่องมืออำนวยความสะดวกที่สำคัญในการคิดถึงกลศาสตร์ควอนตัม (Caves บอกว่า SF ใช้ทำความเข้าใจการทดลองทางควอนตัมได้ด้วย) ดังคำกล่าวของ Stephen Smale ว่า “Formula hampers the understanding.” เรารู้สึกว่าแผนภาพอย่างเช่น commutative diagram ที่นักพีชคณิตใช้อยู่ประจำนั้นเข้ากับการทำงานของสมองเรามากกว่าสมการ การใช้ notation ที่ฉลาดอย่าง Dirac notation หรือ quantum circuit ทำให้เราไม่จำเป็นต้องคิดถึงรายละเอียดพื้นฐานและสามารถให้ความสนใจกับเรื่องที่สำคัญมากกว่าได้อย่างเต็มที่ และเครื่องอำนวยความสะดวกที่ทำให้ keep track การคำนวณได้ง่ายขึ้นก็ไม่ได้ง่ายต่อสมองของมนุษย์อย่างเดียวแต่ยังง่ายต่อคอมพิวเตอร์ด้วยดังปรากฎในทฤษฎีบท Gottesman-Knill ว่าเราสามารถจำลอง stabilizer circuits บน classical computers ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไอเดียก็คือใน SFแทนที่เราจะพูดถึง quantum states เราไปพูดถึงเซ็ตของ operators ใน Pauli group on 1 qubit ที่มี intersection ของ invariant subspaces เป็น subspace spanned by state นั้นแทน สรุปสั้นๆก็คือ SF ให้ duality ของ state และ operator คราวนี้ stabilizer circuit คือวงจรที่ quantum gates มีแต่ Clifford group ซึ่งเป็น normalizer ของ (ภาษา group theory) หมายความว่าถ้า , แล้ว ซึ่งในภาษาของ quantum circuit แปลว่าเราสามารถผลักสมาชิกของ จากด้านหนึ่งผ่านสมาชิกของ ที่อยู่ติดกันบน quantum wire เดียวกันออกมาเป็นสมาชิกของ (ไม่จำเป็นต้องเป็นตัวเดิม)อีกด้านหนึ่งได้ เมื่อเรามี SF แล้วทั้งหมดนี้หมายความว่าอะไร? State เริ่มต้นถูกแปลงเป็น state ปลายทางด้วยการเดินผ่าน quantum circuit ใน SF เราใช้ operators ใน Pauli group แทน state เพราะฉะนั้นสิ่งที่เราต้องทำก็คือผลัก operators พวกนี้ผ่านวงจรซึ่งประกอบด้วย gate จาก แทน ซึ่งผลสุดท้ายที่ออกมาก็จะเป็น operators ใน Pauli group อีกทำให้เราสามารถใช้ SF ในการอธิบาย time evolution ของ stabilizer circuit ได้ตลอด classical computer จึงสามารถที่จะจำลองวงจรนี้(ถึงแม้จะมี entanglement ในวงจรก็ตาม)ได้โดยการติดตามดูแค่ generators ของ Pauli subgroups ว่าเปลี่ยนไปอย่างไร ไม่ต้องดูสมาชิกทุกๆตัวของ Pauli subgroups และขนาดของเซ็ตของ generators นั้นโตตาม log ของขนาดของ group² นี่จึงเป็นเหตุผลว่าทำไมการจำลอง stabilizer circuit ถึงง่ายกว่าการจำลอง quantum circuits ทั่วๆไป

จะเห็นว่าเราพูดแต่ภาษามะนาวต่างดุ๊ดอะไรก็ไม่รู้ อันนี้เนื่องมาจากงานที่ยุ่งมาก ที่จริงก็มีเรื่องน่าสนใจอีกหลายเรื่องที่ไม่เกี่ยวกับฟิสิกส์แต่เราไม่มีเวลาไปคิดถึงมันสักเท่าไรก็เลยเขียนเกี่ยวกับแต่เรื่องที่คิดอยู่แบบรีบๆหน่อย อย่างไรก็ตามเราหวังว่าโพสท์นี้จะสื่อได้ถึงประเด็นสำคัญ 4 เรื่องใหญ่ๆคือ 1.คุณลักษณะประการหนึ่งของครูผู้สร้างแรงบันดาลใจคือความเป็นมนุษย์ 2. การขยายสัญญาณมีขีดจำกัดที่มาจากกลศาสตร์ควอนตัม 3. ความแปลกของควอนตัมไม่ได้มาจาก entanglement เพียงอย่างเดียวและ 4. ความขี้เกียจอย่างฉลาดเป็นธรรม(virtue)

1. Physics Today ฉบับพิเศษเดือนเมษายน 2009 หลังจาก Wheeler เสียชีวิตหนึ่งปี

2. Appendix เรื่อง group theory ใน Nielsen and Chuang

Original: At the End of Spring

Original: The Gensokyo the Gods Loved

Original: Night Sakura of Dead Spirits

เป็นเพลงของภาคล่าสุดที่ออก trial ไปเมื่อช่วงเดือนเมษายน-พฤษภาคม ตัวจริงเพิ่งออกเมื่อกลางเดือนสิงหาคม มีเพลงดีๆและเท่ๆหลายเพลง(Legend of the Great Gods, Shotoku Legend) ซึ่งตอนแรกคิดว่าจะไม่ค่อยมีถ้าภาคนี้ ZUN แต่งเพลงออกสไตล์ภาค UFO

อยากฟัง Desire Drive ฝีมือ k-waves LAB ดูแฮะ

Soko ni Aru Mono (lyrics and translation)
Musou Kakyou ~ A Summer Day’s Dream OP
Artist: TOKINE (MAIKAZE)
Album: Meguri Meguru

Orchestra

Original: The Maid and the Pocket Watch of Blood (0:00-2:56)
Artist: ARA (Hobby Atelier Carrot Wine)
Album:  Legend of Devil Princess Remilia ~Minuet of Fate~

Original: Sleepless Night of the Eastern Country
Artist: taste (Yumeiro-Project)
Album: Blue Vault of Heaven

Original: Onigashima in the Fairyland ~ Missing Power
Artist: Morrigan (WAVE)
Album: WAVE – ARCHIV-EAST　Disc2　-Orchestra Arrange Disc-

Piano

Original: Mystic Dream ~ Snow or Cherry Petal
Artist : kao2 (Lime Green)
Album : 妖々の夢

Original: Septette for the Dead Princess
Artist: Shiraha

Original: Cinderella Cage ~ Kagome Kagome
Artist: hechoya (へちょ屋)
Album: Red Eyes

Jazz

Original: Alice in Wonderland ~ The Grimoire of Alice
Artist： Samidare (BOXELL)
Album： 恋々幻想郷 OST

Original: The Road of the Apotropaic God ~ Dark Road
Artist: Doudan-Tsutsuji (Sounds of Liberation)
Album: 梦現怪異譚

Original: The Primal Scene of Japan the Girl Saw
Artist: ARA (Hobby Atelier Carrot Wine)
Album: 東方発表会　第一部　～ピアノとアンサンブル～

Rock

Original: Welcome to the Moon Tour
Artist: Doppelman (=NeutraL=)
Album: Another World

Original: Faith is for the Transient People
Artist: minami (IOSYS)
Album: Touhou Faithful Star

Last Phantasm
Artist: Frontier Aja
Koumajou Densetsu II OST

Q: ทำไมจึงเปลี่ยนไปเรียนฟิสิกส์

A: อาจลองไปดูบันทึกในอดีตและข้อคิดเห็นเกี่ยวกับการเรียนเพื่อขัดเกลาปัญญาของผมได้ ตอนนี้ผมมีเหตุผลเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับการวิจัยและสภาพแวดล้อม

พูดคร่าวๆแล้วฟิสิกส์เป็นวิทยาศาสตร์ที่ใช้คณิตศาสตร์มากที่สุด การคิดโดยที่ไม่มีกรอบคิดทางคณิตศาสตร์ก็จะทำให้เราหลงทางไปตาม bias  การพิสูจน์สมมติฐานจะทำตามสูตรดุ่มๆไปโดยไม่เข้าใจสถิติก็ไม่ได้ไม่เช่นนั้นงานวิจัยของเราก็จะกลายเป็นส่วนหนึ่งของงานผิดๆ ได้ ยิ่งสาขาที่เป็น “soft science” มากขึ้นเท่าไรก็จะยิ่งลำบากมากขึ้นที่จะบอกได้ว่าผลสรุปของเรานี่ถูกต้องตามความจริงหรือคิดไปเอง ที่สำคัญคณิตศาสตร์เป็นสิ่งจำเป็นในการสร้างความเข้าใจในธรรมชาติรวมทั้งการพิสูจน์สมมติฐานเพื่อค้นหาความจริงใดๆก็ตาม ที่จริงถ้าคนที่ถามเราว่าควอนตัมคืออะไรเขารู้คณิตศาสตร์เราก็อธิบายให้ได้ทันที

xkcd: Teaching Physics

แล้ว “สภาพแวดล้อม” ล่ะคืออะไร? ปัญหาหนึ่งของผมที่ทำให้อยู่กับชีวะไม่ได้ก็คือทัศนคติที่แตกต่างจากคนรอบข้างรวมทั้งอาจารย์ ชอบไล่ตามตรรกะจนไปสุดปลาย ชอบหาหลักการคิดง่ายๆที่มาอธิบายข้อเท็จจริงที่มีอยู่ได้ ดังที่ John Hopfield เคยกล่าวสั้นๆไว้ว่าฟิสิกส์คือ “The idea … that the world is understandable.” ทัศนคติแบบนักฟิสิกส์นี้เป็นสิ่งที่คนรอบข้างเรา(ที่เรียนวิทยาศาสตร์ด้วยกันเอง!)ไม่ค่อยจะมี อาจจะเพราะความจำเป็นที่ต้องนั่งสอบนั่งทำแลบไปวันๆก็ได้ นานอยู่เหมือนกันที่คิดว่าจริงๆผมควรจะหาทางทำตัวให้อยู่ได้กับคนรอบข้างหรือเปล่าแทนที่จะหนีมาแบบนี้แต่สุดท้ายก็รู้สึกว่าอยู่กับคนที่คิดไปในแนวคล้ายๆกันสบายกว่ามากๆ และจะได้รักษาทัศนคติอันเป็นอุดมคติดังภาพข้างล่างได้

xkcd: Physicists

Q: ไปเรียนปริญญาตรีที่ไหน

A:

Q: ไปด้วยทุนอะไร

A: ทุนพ่อแม่ครับ เพราะโดยปกติแล้วทุนรัฐบาลไม่อิสระพอ เกรงว่าตัวเองจะเปลี่ยนใจอีก นี่ตอนหลังก็เรียนคณิตศาสตร์บริสุทธิ์(แบบ minimum เลย)เพิ่มมาด้วย คิดว่าเหลือเชื่อที่ไม่มีข้อขัดข้องไม่พอใจกับฟิสิกส์ส่วนหนึ่งเป็นเพราะเจอแต่อาจารย์ดีด้วย

Q: ไปเที่ยวไหนมาบ้าง

A: เป็นฮิคิโคโมริ

Q: ทำไมเรียนต่อปริญญาเอก (PhD) โดยไม่จบโท (Masters) ได้

A: ในอเมริกาสามารถเอาปริญญาตรีไปยื่นปริญญาเอกได้เลยและคนในสาขาวิทยาศาสตร์คณิตศาสตร์ก็มักจะทำอย่างนั้น ปริญญาโทมักจะถูกมองว่าหมายถึงความล้มเหลว(ที่จะเอาปริญญาเอกมากกว่า) ปริญญาเอกตามที่ได้ยินมาบ่อยๆก็จะใช้เวลาประมาณ 5 ปีหรือมากกว่านั้น เมื่อเรียนไปสักพักก็จะไปยื่นขอโทได้ ปริญญาโทจึงไม่มีความหมายอะไรถ้าวางแผนว่าจะเอาเอกอยู่แล้ว

Q: จะเรียนปริญญาเอกที่ไหน

A: University of New Mexico (UNM) ที่เมือง Albuquerque นิวเม็กซิโกนะครับ เป็นรัฐในสหรัฐอเมริกา ไม่ใช่เม็กซิโกเฉยๆ ได้เงินรวมทั้งสิ้น(ที่เขียนใน I-20) $26,904 ต่อปี(12 เดือน)ในฐานะผู้ช่วยสอน การเรียนการสอนเป็นระบบ semester เหมือนไทยคือสอง semesters ต่อปี เข้าไปก็จะต้องสอบวัดระดับเป็นฟิสิกส์สี่ตัวคือกลศาสตร์คลาสสิค, กลศาสตร์ควอนตัม, กลศาสตร์สถิติ, และแม่เหล็กไฟฟ้า สอบครั้งแรกก่อนเปิดเรียนเดือนสิงหาคมนี้โดยจะมีโอกาสสอบให้ผ่านทั้งหมด 6 ครั้ง หนึ่งปีสอบได้สองครั้งคือก่อนเปิดเทอมทั้งสองเทอม ถ้า 6 ครั้งไม่ผ่านก็โดนถีบออกมาจากโรงเรียน  โดยปกติก็จะเรียนวิชาบังคับไปสักสองปีแล้วก็เปลี่ยนจากผู้ช่วยสอนเป็นผู้ช่วยวิจัยทำงานวิจัยไป ก็จะมีสอบปากเปล่าก่อนทำวิจัยอีกครั้ง

Q: ไปเรียนเรื่องอะไรและเลือกมหาวิทยาลัยถูกใจแล้วหรือเปล่า

A: ตั้งใจจะศึกษา quantum information theory (QIT) UNM เป็นมหาวิทยาลัยในอเมริกาที่ถูกใจที่สุดเพราะมีอาจารย์ที่ทำงานเกี่ยวกับรากฐาน (foundations) ของ QI อยู่และลูกศิษย์ของอาจารย์ท่านนี้หลายคนก็จบไปทำงานต่อในด้านนี้ UNM ยังมีศูนย์วิจัย CQuIC และมีนักวิจัยจากศูนย์การทดลองแห่งชาติสองแห่งไปๆมาๆอยู่เป็นปกติ ทำให้อาจารย์ที่นี่กล้าออกปากว่าที่นี่ผลิดนักวิจัย QI ประสบความสำเร็จที่สุดในอเมริกา ไปเยี่ยมชมมหาวิทยาลัยในงาน Open House ของเขาเป็นเวลาสองวันทำให้รู้สึกว่าอยู่ที่นี่น่าจะสนุก แดดออกเกิน 310 วันต่อปียิ่งทำให้ตื่นเต้นใหญ่(?)

สภาพห้องเรียน

Q: QIT คืออะไร

A: (สวมวิญญาณนักข่าวตีไข่ใส่สี) ถ้าฟิสิกส์อนุภาคเกี่ยวกับ building blocks ของทุกสรรพสิ่งแล้วล่ะก็, ทฤษฎีควอนตัมก็เป็นทฤษฎีของทุกสรรพสิ่ง หลายๆคนอาจจะเคยได้ยินว่าควอนตัมเป็นทฤษฎีที่อธิบายสิ่งเล็กๆ ระดับอะตอม แต่ทฤษฎีข้อมูลเชิงควอนตัมเป็นการปรับเปลี่ยนมุมมองต่อทฤษฎีควอนตัมใหม่ว่าแท้จริงแล้วกลศาสตร์ควอนตัมเกิดขึ้นเมื่อไม่มีใคร”มอง”อยู่ (“ใคร”ไม่จำเป็นต้องเป็นสิ่งมีชีวิตก็ได้) เมื่อข้อมูลในระบบหนึ่งๆไม่รั่วไหลไปสู่โลกภายนอกแล้วระบบนั้นก็เป็นระบบควอนตัม¹

Q: แผนการในอนาคต? จะกลับมาทำงานในไทยหรือเปล่า

A: ผมไม่คิดว่าจะโดนถามข้อนี้เลยนะเพราะมันตอบไม่ได้ อีกนานกว่าจะเห็นหนทางว่าจะทำอะไรได้บ้าง

1. Schumacher and Westmoreland, Quantum Processes Systems, & Information.

ภาพนี้ให้ชื่อว่า A, 1476.12 with Laevatein เพราะเอาอารมณ์วาดมาจากเพลงด้านล่าง

Title: A, 1476.12 with Laevatein
Artist: Morrigan
Circle: WAVE
Album: ARCHIV-EAST
Original: Septette for the Dead Princess

early 2005

ไม่อยากทำงาน อยากเรียนรู้ต่อไปเรื่อยๆถึงเลือกเข้าคณะวิทยาศาสตร์ ที่จริงมันจะดีกว่ามากถ้าเรารู้ว่าอยากทำอะไรแล้ว

2005/1

ติดใจห้องเลกเชอร์มาตั้งแต่ สอวน. มีประสบการณ์จาก สอวน.ว่ารู้สึกมีความสุขเวลาใช้เวลาเรียนวิชาใดวิชาหนึ่งเพียงวิชาเดียว อยากเข้าภาคชีวะตั้งแต่ต้น

ไม่คิดว่าตัวเองเก่งชีวะ แต่ก็ขอเป็นฝ่ายวิชาการเพราะรู้ว่าตัวเองสามารถหาแหล่งอ้างอิงได้

เพราะเนื้อหาปีหนึ่งพูดรวบๅก็เหมือนรวมสามปีของ ม.ปลายจึงตื่นเต้นพยายามตั้งใจเรียนทุกวิชาให้เข้าใจสิ่งที่ไม่เข้าใจตอน ม.ปลาย

รู้สึกว่าเฉลี่ยของคนทั้งคณะไม่เก่ง บางคนบอกว่าถนัดฟิสิกส์อาจจะเข้าฟิสิกส์แต่ pretest basic concept ของกลศาสตร์ก็ไม่ได้เรื่อง ถ้าห่วยฟิสิกส์มากกว่าเราที่เคยได้เกรด 0 ตอนม.ปลายเทอมนึงก็ไม่น่าไหว

“ถ้ามีเวลาไม่จำกัดแล้วเราสามารถเรียนรู้ได้ทุกอย่าง” ไม่จริง เพราะมนุษย์จินตนาการทฤษฎีได้ไม่จำกัดและถ้าเรียนไม่เลือกก็จะได้ทฤษฎีห่วยมากกว่าทฤษฎีที่ดี

บอกกับพี่ชัยว่า ” ผมเข้าคณะวิทยาศาสตร์เพราะต้องการอิสระ” เข้าใจว่าต้องการอิสระทางความคิด=หลักการในการคิดที่แน่นอนมากกว่า คือต้องคิดถึง constraints เป็น แล้วก็ใช้อิสระภายใต้ constraints นั้นๆ ไม่เช่นนั้นก็เหมือนถูกปล่อยให้ไปวิ่งเล่นตอนกลางคืน มองไม่เห็นอะไรเลย ตัวอิสระจริงแต่ไม่มีสิทธิ์ที่จะเลือกเส้นทางอย่างฉลาดได้

อ.ชีวะสอนห่วยมาก อ้างอิงหนังสือภาษาไทยเก่าๆยกเว้น อ.สรยุทธ ส่วน อ.เลขก็ใช้ได้ อ.ฟิสิกส์ (อ.ขวัญกับ อ.นฤมล) สอนดีและสนุกมาก คือไม่ใช่แค่ enjoyแต่ว่าการถ่ายทอดแนวความคิดของนักฟิสิกส์ไม่มีจุดบกพร่อง รู้สึกว่าโชคดีเพราะชีวะเองเราก็เข้าใจอยู่แล้วไม่จำเป็นต้องมี อ.ดีก็ได้ อันหลังนี่ผิดมหันต์

เพิ่งได้ยินคำว่า “theoretical biology” สนใจมาก เช่นเรื่อง สมอง

ได้เกรด 3.83 (มั้ง) แปลกใจ (รู้สึกว่า 3.83 นี่จะเป็นที่สามของคณะ!)

ภาษาอังกฤษมหาลัยก็ยังง่ายอยู่ดี ประมาณว่า midterm อ่าน 10 นาที final อ่านครึ่ง ชม.

ทำวิทยาสารเรื่อง photo-oxidation มั้ง

Campbell กลายเป็น bible ชีวะใช้ได้ตลอด เอกโหลดวิดีโอเรื่อง RNAi มา ตอนนั้นยังไม่รู้จัก C. elegans สุดท้ายก็ไปหาอ่าน RNAi ได้ใน Campbell ed. สุดท้าย(จำได้ว่าเพิ่งเพิ่มเข้ามา) น่าสนใจดี

ชีวะ final ติวเพื่อนอย่างเดียว ไม่อ่านแต่ก็ได้ A อืม

2005/2

จำได้ว่าตอนนั้นฝ่ายวิชาการหมดไฟกัน

ชอบเรื่องไฟฟ้ามากเพราะไม่เข้าใจเลยทิ้งไปตอน ม.ปลาย แต่ถึงจะทิ้งไปก็ยังได้อานิสงค์จากโรงเรียนคือรู้เรื่อง Gaussian surface

สงสัยเพราะไปเจอเรื่องสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากับสัมพัทธภาพว่า… ขี้เกียจเขียนแบบที่ตัวเองเขียนไว้ยาวๆ สั้นๆคือสนามไฟฟ้าในกรอบอ้างอิงเฉื่อยหนึ่งอาจเป็นสนามแม่เหล็กในอีกกรอบอ้างอิงเฉื่อยหนึ่ง

ไม่เข้าใจควอนตัมเลยว่ามันคืออะไร คือเห็นเป็นแค่ว่ากลศาสตร์ที่แก้ปัญหา blackbody radiation, photoelectric แล้วก็ Compton effect ได้เท่านั้นแหละ

กะว่าจะได้เข้าใจเรื่องตารางธาตุในวืชาฟิสิกส์แต่เวลาไม่พอเลยไม่สอน

ซื้อหนังสือ Logic of Evolution ตอนนั้นรู้สึกว่าอ่านยาก (เพราะเนื้อหาไม่คุ้นด้วย) แต่สุดท้ายก็เจอ contingency เลยชักไม่แน่ใจว่ามนุษย์เราเข้าใจ evolution แค่ไหน ผิดหวัง ไม่มีหลักการ ทฤษฎี

เริ่มลังเลว่าจะเข้าภาคชีวะหรือฟิสิกส์ดีเพราะก็เริ่มเข้าใจและสนใจฟิสิกส์มากขึ้นตอนนั้นโดยเฉพาะ atomic physics ส่วนชีวะ อ.ก็ห่วยเหลือเกิน (ในเทอมนั้น ยกเว้น อ.ระพี) ไม่เห็นว่า atomic physics จะเกี่ยวกับชีวะตรงไหนแต่ก็ยังเชื่อว่าชีวะจะมีอะไรท้าทายและน่าสนใจกว่านี้ และยังคงยืนยันว่าถ้าเรียนวิชาอื่นจะไม่ได้เรียนชีวะ แต่ถ้าเรียนชีวะต้องใช้ความรู้จากหลายๆวิชา ตรงกันข้ามกับความจริงเลย แถมถ้าสามารถเข้าใจอะไรที่เข้าใจยากได้อย่างอื่นก็จะดูง่ายลง 

2006/summer

ลองเรียน British council สอบเข้าได้แค่ level 3 คนในคลาสมีปานกลางถึงห่วยมากที่สุดถึงขนาดไม่มี sense อะไรเลย (คนจบเภสัชจะไปต่อโทต่างประเทศเรียนกวดวิชาหลายที่แต่เถียงว่า “What have your hair happened?” ไม่ผิด)

เริ่มอ่านวารสารวิทยาศาสตร์ Nature กับ New Scientists และเริ่มจดบันทึกข้อมูลบทความที่น่าสนใจ

พบเรื่องที่น่าสนใจมากกว่าทุกๆโครงงานชีวะที่เจอคือกลศาสตร์ควอนตัมในสมอง โชคดีที่ได้เจอปึงในรถไฟฟ้าด้วยเลยได้ถามเกี่ยวกับ Schroedinger’s cat และคิดว่านี่แหละที่หามานาน สิ่งที่มี theoretical basis และเกี่ยวกับปริศนาในชีววิทยา เช่น consciousness ซึ่งทฤษฎีนี้ไม่จริง(=ไม่ได้รับการยอมรับกัน) ไม่เชิงว่าเพราะมีหลักฐานแย้งว่าไม่จริง (เด่นๆคือเปเปอร์ของ Max Tegmark ที่คำนวณ decoherence time ในสมอง) แต่เพราะไม่มีหลักฐานอะไรเลยที่สนับสนุนทฤษฎีนี้

2006/1

เนื่องจากมีคนเคยบอกว่า “ถ้าเราตั้งใจก็ทำได้แหละ” เนื่องจากนิสัยของตัวเองที่ไม่ค่อยอ่านหนังสือ เทอมนี้จึง commit ทำการทดลองเป็นช่วงระยะเวลา 1 เทอมคือทุ่มเวลาทั้งหมดไปกับการเรียนและคะแนนดูว่าจะเป็นยังไง

search เจอ quantum evolution แต่ฟังดูพิลึกพิลั่น อันนี้ยิ่งหนัก ไม่ต้องไปอ่านมัน

พฤกษศาสตร์ครึ่งเทอมแรกแบ่งเป็นหัวข้อย่อยหลายๆ หัวข้อ แต่ก็อ่านแต่ละหัวข้อไปจนลึกมาก (ประมาณว่าเอามาใช้สอบได้ 25%) เช่นเริ่มอ่าน Snustad, Pinciple of Genetics เป็นเล่มที่อ่านแล้วถูกชะตาประกอบกับหนังสือ สอวน.เป็นไกด์ด้วย พบข้อความว่า “จากการทดลอง nucleosome เป็น discrete unit” ทำให้นึกถึงควอนตัม และสงสัยว่าจากธรรมชาติ uncertainty relation ของควอนตัม เราจะแน่ใจได้อย่างไรว่าสิ่งที่เราเห็นในภาพถ่ายระดับโมเลกุลเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นจริงๆ

Orchem (organic chemistry) สนุกมาก และได้มีโอกาสอ่าน text ใน field ที่ใหม่สำหรับเรา เนื้อหาเยอะมาก บางทีเลยทำให้ยากไปด้วย final ทำไม่ค่อยได้แต่ก็ได้ A

midterm top botany <-อันนี้ตั้งใจ, เกือบ top lab botany, top orchem <- ไม่ตั้งใจ, microbiology ที่ 4 มั้ง <- อ่านสองวันได้แค่นี้ก็ดีแล้ว

เพราะปกติเป็นคนที่ไม่รู้จักชื่อต้นไม้ดอกไม้เลยถึงจะเห็นอยู่ทุกวันจึงมีความตั้งใจใน lab botany ครึ่งหลังมากเพราะเป็น taxonomy อ.สอนดีมากและทำให้กลายเป็นเรื่องง่ายไปเลยคือไม่ต้องอ่านรวบยอดตอน final อีกทีก็ทำได้ แต่มีส่วนที่เป็นเรื่องนิเวศวิทยาไม่รู้ทำไมมี อ.มาสอนห่วยสุดๆ ก็แค่เรื่อง r-selected, k-selected organisms, population dispersion

สุดท้ายพบว่าถึงจะตั้งใจมุ่งมั่นแค่ไหนก็ทุ่มให้วิชาที่ไม่ชอบอย่างสถิติไม่ได้อยู่ดี

2006/2

เทอมที่แล้วได้เกรด 3.89 ขึ้นมาหน่อยเป็นค่าความพยายาม

ผลการทดลองสรุปได้ผลที่ไม่ได้อยู่ในการประเมินที่ตั้งใจตอนแรกด้วยก็คือมันเกิดความรู้สึกว่าถึงจะได้เกรดสูงๆมันก็ไม่ได้มีอะไรเพิ่มขึ้นเลย โครงงานก็ยังไม่รู้ว่าจะทำเรื่องอะไร field ไหน ไม่เจออะไรที่สนใจ ไม่รู้ว่าจะเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่ดีได้อย่างไร

จึงค้าหาดูอีกครึ่งพบ neural network

พบความจริงที่น่าตกใจว่า theoretical biology และ biophysics (หรือแม้กระทั่ง neural network ด้านบน) ไม่ได้ต้องการดีกรีอะไรในชีวะเลย แต่ต้องการอันดับ 1 ฟิสิกส์ 2 เลข 3 เคมี (neural network ก็ computer science) ทำให้คิดจะย้ายภาค

ไปสำรวจแลบ biophysics รุ่นพี่บอกว่าถ้าใหญ่ๆก็ใช้กลศาสตร์คลาสสิคเล็กๆก็ควอนตัม ทำให้กลัวว่าควอนตัมจะเป็นแค่เทคนิคการคำนวณ

สัปดาห์ต้นๆได้ไป sit in วิชาของภาคฟิสิกส์ทั้งสัปดาห์พบว่าไม่ค้นเคยและไม่รู้เรื่องเลย จึงไม่ได้ย้ายภาคเพราะข้ามเทอมแรกมาแล้ว

สนใจ thermo กับแม่เหล็กไฟฟ้า สุดท้ายได้เข้าแต่ thermo เพราะแม่เหล็กไฟฟ้าไม่ไหว

invertebrate แย่มาก อ.สอนพูดตามชีต “ถ้าอ่านเท่าครูก็รู้เหมือนครูเอง” รู้สึกคัดค้านอย่างแรงว่าถ้าอ่านเท่ากันแล้วรู้เท่ากันก็ไม่มีเหตุผลที่ต้องเรียนแล้วและไม่มีการพัฒนาตนเอง บางหัวข้อง่ายมากๆแต่ อ.บอกว่ายาก ต้องใช้ความเข้าใจ

biochem (biochemistry) ครึ่งแรกแนะนำ macromolecule ดีมาก แต่ผิดหวังตรงที่ไม่ได้ใช้ orchem ที่ในความคิดดูดีมีหลักการนำทางมากที่สุดแล้ว แต่ครึ่งหลังมีแต่พวก metabolism อ.ก็ห่วยหนักเข้าไปอีก หลายเรื่องก็รู้ตั้งแต่ ม.ปลายแล้วยังจำได้อยู่เลย กลายเป็นวิชาไร้ค่าไปอีกราย ดูว่ายากแต่พอสอบก็เกือบได้ top อีกแลบก็ได้ top ทั้งๆที่อ่านเฉพาะก่อนเข้าห้องสอบ

molecular biology เป็นวิชาใหม่ แต่พบว่าพันธุกรรมเราก็อ่านไปเทอมที่แล้ว ซ้ำร้าน อ.ยังบอกว่า Snustad ไว้อ่านปีสามอีก ถามเกินกว่านั้นก็ไม่ยอมตอบ

ถามอะไรก็ไม่ได้คำตอบ พูดกับ อ.ไม่รู้เรื่อง เพราะพอจะถามเรื่องที่สงสัย อ.ก็จะคิดว่าเราไม่เข้าใจพื้นฐานแล้วก็สาธยายเหมือนวิดีโอเทป เช่นเรื่อง PCR ซึ่งรู้ตั้งแต่ ม.4 แล้ว

ข้อสอบปลายภาคเรื่อง oxidation (เป็นเรื่องที่เขียนตอนปีหนึ่งเอง) ก็เป็นอะไรที่เข้าใจมาตั้งแต่ ม.5 แล้วเพราะอ่านหนังสือเอง คอนเซปต์พวก molecular genetics ซึ่งแต่เดิมตอน ม.4 ยังรู้สึกว่ามีบางอย่างที่คาใจสงสัย ตอนนี้ก็เข้าใจแล้ว แต่เรื่องที่เข้าใจตอน ม.4 เพื่อนๆบางคนก็ยังไม่เข้าใจกัน

ดูว่าเส้นทางที่ตัวเองเดินอยู่มันไร้ความหมายมาก

ได้นั่งคุยกับ อ.ขวัญครั้งแรกทำให้เริ่มเห็นว่าเส้นแบ่งระหว่างคลาสสิคัลกับควอนตัมไม่มีชัดเจนและไม่ใช่อะไรที่เข้าใจง่าย “บ้านเรามีเศรษฐีเอาอะตอมมาเรียงกันดูใต้กล้อง แต่ก็ไม่เข้าใจว่าที่เห็นมันคืออะไร” ทำให้พอใจว่ามันมีอะไรที่ท้าทายความเข้าใจในควอนตัม

อ.ขวัญและ อ.นฤมลเข้าใจว่าเราต้องการศึกษาระบบชีวะ “เริ่มจากอะไรที่มันง่ายๆ ถ้ามันไปอธิบายของยากๆได้มันก็จะสวยงามมาก” ซึ่งแม้แต้ตัวเราเองก็พูดออกมาเป็นคำพูดแบบนี้ไม่ได้ว่าเราต้องการอะไร

สอบ biophysics พบว่าเป็นชีวะ ม.ปลายกับข้อสอบฟิสิกส์ ม.ปลายมาอยู่ในกระดาษชุดเดียวกัน รอบสุดท้ายใช้ดูวิดีโอตอบคำถามเรื่องไอ้มดแดงตัดสิน บรรยายพิเศษก็เป็นแค่เรื่องเครื่องมือฟิสิกส์ในชีวะ