Можно ли найти способ передачи информации со сверхсветовой скоростью методом квантовой запутанности?

С точки ТО невозможно, ибо передача информации требует передачи энергии, передача же энергии(материи) ограничена скоростью света. И тем не менее...

Согласно квантовой теории соществует понятие запутанности и передачи одного квантового состояния от "измеренной" частицы к связанной методом квантовой запутанности. Например, можно передать спин. Но ведь согласно неопределенности Гейзенберга, у квантовой частицы методом измерения можно определить(установить) не только спин, но и точную координату или точную скорость. Поскольку скорость характеризуется вектором, вероятно, можно этот вектор передавать и квантово запутанной частице? Например, так:

Имеем квантовую линию передачи информации. В ее центре - генератор квантово запутанных частиц, которые движутся парами строго в противоположных направлениях. Ставя на пути передатчика информации в необходимые моменты времени интерференционную решетку, изменяем волновую функцию на передающем конце, аналогичным образом она будет меняться и на приемном, где, анализируя распределение частиц на двумерном экране, можно судить о том, в какие моменты на передающем конце стояла интерференционная решетка, кодирующая информацию, а значит - существует возможность восстановить переданную информацию со сверхсветовой скоростью (так как излучатель запутанных частиц начинает работать до того, как нам необходимо передать информацию, и, фактически, и на приемном и на передающем конце линии мы уже имеем в наличии квантово запутанные частицы, которые надо только закодировать/прочитать.

Alex7683
С точки ТО невозможно, ибо передача информации требует передачи энергии, передача же энергии(материи) ограничена скоростью света. И тем не менее...
ну разные бывают случаи - Единичные фотоны перемещаются на сверхсветовой скорости

Alex7683
Можно ли найти способ передачи информации со сверхсветовой скоростью методом квантовой запутанности?
Нельзя.

С точки ТО невозможно
В релятивистских квантовых теориях всё также.

Ставя на пути передатчика информации в необходимые моменты времени интерференционную решетку
Этим вы просто разрушите запутанность.

анализируя распределение частиц на двумерном экране
По анализу распределения не определишь состояние волновой функции в данный момент (есть решетка или нет).

parrit
ну разные бывают случаи - Единичные фотоны перемещаются на сверхсветовой скорости
Фотоны не перемещаются. Это лишь обычная интерпретация журналамерами.

trewm
Почему тогда не разрушается запутанность после прохождения частицы через детектор-формирователь спина? В чем его принципиальное отличие от интерференционной решетки, если и там, и там происходит изменение волновой функции?

Alex7683
Можно ли найти способ передачи информации со сверхсветовой скоростью методом квантовой запутанности?

Можно. Садим одну "запутанную" частицу в одну коробочку, а вторую частицу во вторую коробочку. Коробочки должны уметь модулировать прараметры частицы полезным сигналом и демодулировать их. Разносим коробочки в пространстве на любое расстояние и имеем мгновенную связь без передачи энергии. Остаётся изобрести такую коробочку.

А где связь-то?

DimaM
А где связь-то?
Наверное:
Mehanik
Разносим коробочки в пространстве
Со сверх-световой скоростью...

trewm
По анализу распределения не определишь состояние волновой функции в данный момент (есть решетка или нет).
Было обсуждение аналогичной штуки начиная с Теория относительности (критика, новые факты, гипотезы), #3516 и далее. Вроде никто так и не оспорил что измерение на "коротком" конце будет разрушать интерференцию на "длинном".

LoeG
Нет, "линия протягивается" медленнее чем со скоростью света. "Вроде бы" и "к сожалению"...

KPAH
насколько я слышал от Зеллингера - все эксперименты вроде однозначно утверждают, что изменение состояния запутанных частиц происходит мгновенно (то есть быстрее скорости света).
Вот только использовать этот эффект для передачи информации - нельзя.
использую любимый пример Антона - если гражданин N всегда одевает один розовый носок и один полосатый, то произведя измерение и определив, что ближайший к нам носок - полосатый - мы знаем, что как бы ни была далеко вторая нога - когда мы произведем измерение - это будет розовый.. То есть мы знаем результат последующего измерения сразу.
Но вот принцип ограниченности скорости передачи информации этот пример не нарушает.

freja
использую любимый пример Антона - если гражданин N всегда одевает один розовый носок и один полосатый, то произведя измерение
Боюсь в этот не совсем удачный пример будет проблематично добавить интерференцию носков...

Alex7683
Почему тогда не разрушается запутанность
Да, тут я нагнал.

KPAH
роде никто так и не оспорил что измерение на "коротком" конце будет разрушать интерференцию на "длинном".
Ага.

Alex7683
С точки ТО невозможно, ибо передача информации требует передачи энергии, передача же энергии(материи) ограничена скоростью света. И тем не менее...

Связь информации и энергии не имеет пока строгого доказательства и возможно не будет иметь. Если бы информация приравнивалась к энергии, то информация имела бы массу. Однако это не так. Поэтому нет никаких теоретических запретов передавать информацию с любой скоростью. Есть запрет передавать электромагнитные волны быстрее скорости света.

Исправлено: Simix, 01.04.2011 18:31

Simix
Информация приравнивается к энтропии.

freja
использую любимый пример Антона - если гражданин N всегда одевает один розовый носок и один полосатый, то произведя измерение и определив, что ближайший к нам носок - полосатый - мы знаем, что как бы ни была далеко вторая нога - когда мы произведем измерение - это будет розовый.. То есть мы знаем результат последующего измерения сразу.
Но вот принцип ограниченности скорости передачи информации этот пример не нарушает.

Берем сто пар носков. Гражданин N одевает все сто пар. Производим измерение над каждым, из ближайших носков и если определяем, что носок полосатый, мы оставляем его в покое, а если розовый, рвем запутанность пар. В результате, на дальней ноге получаем примерно половину розовых носков, а вторую половину, смесь розовых и полосатых. Т.е. розовых гарантированно больше.
Если распределение примерно ровное - бит в ноль, если нет, бит в единицу.
Так возможно?

KPAH
Боюсь в этот не совсем удачный пример будет проблематично добавить интерференцию носков...

Заметить эффект интерференции носков можно только сведя их вместе. Имея только один носок на одном конце никакого интерференционного эффекта обнаружить нельзя. Соответственно интерференция здесь не при делах.

integrity
Имея только один носок на одном конце никакого интерференционного эффекта обнаружить нельзя.
Вы слышали про интерференцию непарных носков одиночных фотонов?

Simix
Если бы информация приравнивалась к энергии, то информация имела бы массу.
Да и энергия массы не имеет. Массу имеет материя (поля, частицы). Она же обладает энергией.

KPAH
Вы слышали про интерференцию одиночных фотонов?

Слышал, но она здесь тоже не при делах. Чтобы по интерференционной картине получить инфу от другого носка, интерферировать нужно с ним, а интерференция одиночного носка с самим собой не даст вам никакой информации о его напарнике.

Simix
Поэтому нет никаких теоретических запретов передавать информацию с любой скоростью.

СТО это явным образом запрещает, поскольку понятие одновременности там не абсолютно.

Если в одной ИСО два события в двух разных местах произошли одновременно, то в другой ИСО второе событие может оказаться позже первого, и если из второго места отправить со сверхсветовой скоростью информацию в первое место, то она будет получена раньше, чем отправлена. На этом строится парадокс с нарушением причинности, когда с помощью сверхсветовой скорости передачи информации, Вы можете отправить информацию себе в прошлое.


RUO
если определяем, что носок полосатый, мы оставляем его в покое, а если розовый, рвем запутанность пар.

К сожалению, при определении цвета носка, запутанность пар неизбежно рвётся.

integrity
Слышал, но она здесь тоже не при делах.
В примере с носками - ни при делах, потому что пример чуть менее чем полностью неудачен. В другом примере из другой темы - на который я давал ссылку - при делах.

интерференция одиночного носка с самим собой не даст вам никакой информации о его напарнике.
Ещё раз: когда носки интерферируют сами с собой на обеих ногах, то если попробовать узнавать какого цвета носок надет на короткой ноге, интерференция носков на длинной ноге пропадёт. При этом по словам некоторых участников, на короткой ноге интерференционной картины вообще никогда не будет.

qq1
при определении цвета носка, запутанность пар неизбежно рвётся
"Рвётся запутанность" или всё-таки происходит коллапс волновой функции (которая, насколько я знаю, у спутанной квантовой системы одна на всех) ?

KPAH
"Рвётся запутанность" или всё-таки происходит коллапс волновой функции

Это одно и тоже.

KPAH
"Рвётся запутанность" или всё-таки происходит коллапс волновой функции

А его, в смысле коллапс, определить можно? Т.е. к примеру, посмотрели внимательно на частицу и сказали, ну ее нафиг, несвежая, вчера еще сколлапсировала.

qq1
Это одно и тоже.
"Запутанность" - это как бы следствие общей волновой функции. Одного без другого скорее всего не происходит, но в данном случае, имхо, разобрались что яйцо было раньше курицы.

RUO
А его, в смысле коллапс, определить можно?
например по сто раз уже упоминавшейся интерференции

Т.е. к примеру, посмотрели внимательно на частицу и сказали, ну ее нафиг, несвежая, вчера еще сколлапсировала.
Когда на частицу внимательно смотрят, её волновая функция обычно тут же и коллапсирует. Всегда будет сасмый свежачок.

KPAH
Ещё раз: когда носки интерферируют сами с собой на обеих ногах, то если попробовать узнавать какого цвета носок надет на короткой ноге, интерференция носков на длинной ноге пропадёт. При этом по словам некоторых участников, на короткой ноге интерференционной картины вообще никогда не будет.

Вы так и не разобрались с носками - там ниже всё написано.

integrity
Там ниже написано что-то про суммирование в разном порядке. И да, я не разобрался что вы под этим "суммированием" имели в виду.

KPAH
Там ниже написано что-то про суммирование в разном порядке. И да, я не разобрался что вы под этим "суммированием" имели в виду.

Допустим вы каменщик и вам с другого конца галлактики должны прислать посылку в которой должна быть либо статуя венеры либо мраморная плитка для облицовки туалета.

Используя квантовую запутанность вам и вправду мгновенно передали посылку. Но вот незадача - в ней просто глыба мрамора. В этой глыбе действительно содержится статуя венеры или набор плитки для туалета, надо только взять зубило и пилу для мрамора и отсечь лишнее. Но где лишнее, а где не лишнее? Что отсекать от глыбы, а что оставлять?

Точно так-же и в том примере с фотонами. Никакой интерференционной картинки вы никогда не увидите - всегда будет хаотичное множество точек, но как и глыба мрамора может содержать венеру, так и тот набор точек, что вы увидите на экране может содержать интерференционную картинку, надо только убрать лишние точки или что то-же самое составить картинку (просуммировать) только из некоторых точек. Без дополнительной информации какие точки суммировать в картинку, а какие отбрасывать вы ничего путного не увидите. А вот эту информацию вам могут сообщить только те кто посылал сообщение и передавать её придется обычными средствами со скоростью не превышающей с.

Грубо говоря при передаче информации при помощи квантовой запутанности информация шифруется в квантовое сообщение при помощи сеансового классического ключа. Квантовое сообщение действительно можно передать мгновенно, но расшифровать его на принимающем конце не удасться, пока там не получат классический ключ, а его передать быстее скорости света нельзя.

integrity
Вот смотрите: есть источник спутанных фотонов. Каждый фотон от этого источника разделяется типа "полупрозрачным зеркалом" (это хитрое зеркало и разделяет оно фотоны по спину) и летит в сторону своего получателя. Получателей два. У каждого получателя есть экран с двумя щелями (каждой щели соответствует определённая ориентация спина) и экран на котором должна набюдаться интерференционная картина.

Теперь вспоминаем про интерференцию одиночных фотонов/электронов: если наблюдатель не знает через какую щель "прошёл" фотон - он получает интерференционную картину. Если пытается узнать - волновая функция скукоживается и интерференционная картина пропадает.

Возвращаемся обратно к нашим спутанным фотонам: вспоминаем, что спины спутанных фотонов скоррелированы. Если кто-то из получателей будет пытаться определять спины фотонов которые он получает (то есть через какую щель проходит фотон), то его фотоны будут получать фиксированное значение спина и интерференция у него исчезает. Но ведь вторые фотоны из каждой спутанной пары тоже будут получать фиксированное значение спина и интерференционная картина пропадёт также и у второго получателя.

Передаваться будет тот факт, что кто-то из двух получателей пытается измерять спины. Сами спутанные фотоны от источника до получателей передаются с вполне ожидаемой скоростью - со скоростью света.

Грубо говоря при передаче информации при помощи квантовой запутанности информация шифруется в квантовое сообщение при помощи сеансового классического ключа.
По этому поводу я слышал только одно: что передача с помошью квантовой запутанности не позволяет незаметно для принимающей стороны перехватить информацию и таким образом позволяет крайне секретно передавать сеансовый ключ. То есть тупо даёт уверенность что сеансовый ключ во время передачи не стал известен какой-то третьей стороне. Чуть ли не коммерческие штуки на таком принципе уже есть...

KPAH
Возвращаемся обратно к нашим спутанным фотонам: вспоминаем, что спины спутанных фотонов скоррелированы. Если кто-то из получателей будет пытаться определять спины фотонов которые он получает (то есть через какую щель проходит фотон), то его фотоны будут получать фиксированное значение спина и интерференция у него исчезает.

Это верно с поправкой на то, что надо не определить спины, а придать фотону разные спины в зависимости от того в какую щель он пролетит. Просто определение спина (вернее поляризации) никак не нарушит интерференционную картину.

Но ведь вторые фотоны из каждой спутанной пары тоже будут получать фиксированное значение спина и интерференционная картина пропадёт также и у второго получателя.

А вот это не верно. Если вы в двухщелевом эксперименте будете использовать поляризованные фотоны, установив поляризатор ДО ЩЕЛЕЙ, то интерфернционная картина (ИК) никуда не исчезнет - она останется ровно такой как и была.

Чтобы исчезла ИК нужно чтобы в МОМЕНТ прохождения щелей фотон поляризовывался во взаимно перпендикулярных направлениях в разных щелях, например в левой вертикально, а в правой горизонтально.

У вас на передающем конце так и есть и там исчезает ИК, а на принимающем к щелям подлетает фотон с определённой поляризацией (как если бы до щелей был поставлен поляризатор) и по ней определить через какую из щелей НА ПРИНИМАЮЩЕЙ стороне прошёл фотон будет невозможно, соответственно в эксперименте по этой схеме не зависимо от действий передающей стороны на принимающей всегда будет ИК. В общем никакой инфы вы не передадите.

integrity
KPAH

На принимающем конце линии нет интерференционной решетки, есть только регистрирующий экран, причем расстояние до этого экрана от формирователя спутанных фотонов выше, чем от формирователя до экрана передатчика, следовательно, волновая функция спутанных частиц формируется на передатчике, фиксируется и регистрируется косвенным методом на экране приемника

В принципе, экран на передающем конце линии не обязателен