Alkalmazható-ea Kvantumbeillesztés A Kommunikációban Gyorsabban, Mint A Fény - Alternatív Nézet

Alkalmazható-ea Kvantumbeillesztés A Kommunikációban Gyorsabban, Mint A Fény - Alternatív Nézet
Alkalmazható-ea Kvantumbeillesztés A Kommunikációban Gyorsabban, Mint A Fény - Alternatív Nézet

Videó: Alkalmazható-ea Kvantumbeillesztés A Kommunikációban Gyorsabban, Mint A Fény - Alternatív Nézet

Videó: Alkalmazható-ea Kvantumbeillesztés A Kommunikációban Gyorsabban, Mint A Fény - Alternatív Nézet
Videó: Fénysebességnél is gyorsabb utazás? | Mégis tudunk térhajtóművet építeni 2024, Március
Anonim

A múlt hónapban Yuri Milner milliomos és az asztrofizikus Stephen Hawking bejelentette a Breakthrough Starshot-t: hihetetlenül ambiciózus terv, hogy az első ember által készített űrhajót eljuttassuk galaxisunk másik csillagrendszerébe. Egy hatalmas lézercsoport elindíthat egy mikrochip méretű készüléket egy másik csillagra 20% -os fénysebességgel. Nem világos azonban, hogy ez a kis eszköz hogyan tudna kommunikálni velünk a hatalmas csillagközi térben. Mi lenne a kvantum-összefűzés? Alkalmazható-e egy ilyen kapcsolatra?

Ez az ötlet minden bizonnyal érdemel figyelmet.

Image
Image

Képzeljen el két érmét, amelyek mindegyike fejjel vagy farokkal jön fel. Van egy érme, van egy másik, és rendkívül messze vagyunk egymástól. Érmeinket levegőbe dobjuk, elkapjuk és az asztalra csapjuk. Mielőtt megnéznénk egy darabot, amely már leszállt, 50/50 valószínűséggel várjuk, hogy farok jön létre, és természetesen a fejek is. Egy közönséges, nem összekapcsolt univerzumban az eredmények és az enyém függetlenek lesznek egymástól. Ha farok érkezik, az érmemnek 50% esélye van a fej vagy farka esni. De bizonyos feltételek mellett ezek az eredmények zavaróak lehetnek: ha futtatja ezt a kísérletet, és farokba kerül, akkor tudni fogja, hogy az érmémnek 100% esélye van fejjel mutatni, mielőtt elmondom neked. Azonnal megtudhatja róla, még akkor is, ha fényévek választják el egymástól, és egyetlen pillanat sem telt el.

Image
Image

A kvantumfizikában általában nem az érméket, hanem az egyes részecskéket, például az elektronokat és a fotonokat, összefűzzük, ahol például az egyes fotonok spinje +1 vagy -1 lehet. Ha megméri az egyik foton spinjét, akkor azonnal felismeri a másik spinjét, még akkor is, ha az fél világegyetem távol van tőlem. Amíg meg nem mérjük egy foton spinjét, mindkettő meghatározhatatlan állapotban létezik; de mihelyt megmérték, azonnal megtudhatja róla. A Földön egy ilyen kísérletet hajtottunk végre, elválasztva két összefonódott fotont sok kilométer távolságból, és nanoszekundum alatt megmérve spinjeiket. Kiderült, hogy ha megmérjük az egyik spinjét, és kiderül, hogy +1, akkor kiderül, hogy a másik -1 spinje 10 000-szer gyorsabb, mint amit a fénysebesség megengedhetne.

Image
Image

És itt van a kérdés: felhasználhatnánk-e ezt a tulajdonságot - kvantum-összefonódást - egy távoli csillagrendszerrel való kommunikációra? Válasz: igen, ha a távoli helyről történő mérést vesszük figyelembe a kommunikáció egyik formájaként. De amikor azt mondja, hogy összeköt, általában tudni akar valamit arról a helyről, amellyel összeköt. Például tarthat egy összefonódott részecskét határozatlan állapotban, küldhet egy űrhajó fedélzetén egy közeli csillagra, és megmondhatja, hogy keresse meg a sziklás bolygók jeleit az adott csillag lakható zónájában. Ha látja, akkor elvégzi a mérést, ami azt eredményezi, hogy a részecske +1 állapotban lesz, és ha nem, akkor a mérés azt mutatja, hogy a részecske -1 állapotban van.

Promóciós videó:

Image
Image

Tehát, úgy gondolja, hogy a Földön lévő részecskének -1 állapotban kell lennie, amikor megméri, ami azt jelzi, hogy az űrhajó bolygót talált az élőben, vagy a +1 állapotban, ami azt jelzi, hogy az űrhajónak bolygója van nem található. Ha tudja, hogy a mérést elvégezték, akkor elvégezheti a saját mérését és azonnal megismerheti egy másik részecske állapotát, még akkor is, ha sok fényév távol van.

A kettős résen áthaladó elektronok hullámmintája. Ha megmérjük, melyik résen megy át az elektron, akkor megsemmisíti a kvantuminterferencia mintázatát.

Image
Image

A terv rendben van. De van egy probléma: az összefonódás csak akkor működik, ha megkérdezi a részecskét: milyen állapotban vagy? Ha egy összekapcsolt részecskét helyez egy bizonyos állapotba, akkor megtöri a bekapcsolódást, és a földi mérés teljesen független lesz a távoli csillag mérésétől. Ha csak megmérte egy távoli részecskét (és megtudta: +1 vagy -1), akkor a Földön végzett mérés szintén -1 vagy +1 lesz (rendre), és információt nyújt egy részecskétől, amely fénytól távol van. Ha egy részecskét belemerül a +1 vagy -1 állapotba, akkor az eredménytől függetlenül a részecskének 50% -os valószínűsége lesz +1 vagy -1, és nem fog mondani semmit a részecskéről sok fényév alatt.

Ez a kvantumfizika egyik legmegzavaróbb dolga: az összefonódás felhasználható információk megszerzésére a rendszer egy alkotóeleméről, ha ismeri annak teljes állapotát, és megmér egy másik összetevőt / összetevőket, de nem hozhat létre és továbbíthat információkat egy összefonódott rendszer egyik részéről a másikra. … Ezért nincs lehetőség a fénynél gyorsabb kommunikációra.

A kvantumbeolvasás egy csodálatos tulajdonság, amelyet rengeteg különféle dologhoz felhasználhatunk, mint például az információ tökéletes titkosítási rendszerét. De a kommunikáció gyorsabb, mint a fény? Ahhoz, hogy megértsük, miért nem ez lehetséges, meg kell értenünk a kvantumfizika kulcsfontosságú tulajdonságát: az, hogy egy belegabalyodott rendszer legalább egy részét egy állapotba kényszerítik, megakadályozza, hogy információt szerezzen erről a merülésről a rendszer többi részének mérésével. Amint Niels Bohr rámutatott: "Ha a kvantummechanika még nem mélyen megdöbbent téged, akkor még nem értette meg."

Az univerzum mindig kockajátékkal játszik velünk, nagyrészt Einstein bűnösének. Még a legjobb csalási kísérleteket is a természet hozza ki ebben a játékban.