Передача информации быстрее скорости света

[age]

Не знаю, дискуссионная ли это тема или мне просто надо разобраться, но в общем идея следующая (заимствована от квантового компьютера):

Создаются два т.н. "сцепленных" чипа, в каждом из которых находится 1 трлн.кубит. Соответственно в "сцепленном" чипе находится также 1 трлн.кубит, сцепленных с кубитами, находящимися в первом (исходном) чипе.
Чипы разносятся. Скажем, Земля - Нептун.
Далее с помощью электромагнитного воздействия меняются квантово-механические свойства кубит первого (исходного) чипа. В результате чего с помощью квантовой сцепленности происходит автоматическое изменение свойств соответствующих кубит "сцепленного" чипа. Т.е. по сути мы передаем Терабайт информации.

[Kitozavr]

Об этом уже думали: Эксперимент Энштейна-Подольского-Розена.

[age]

Kitozavr
Вообще-то тогда квантовых компьютеров не было, там смысл немножко в другом!

[myhand]

age в сообщении #342125 писал(а):

Kitozavr
Вообще-то тогда квантовых компьютеров не было, там смысл немножко в другом!

Да, в другом. В совершенно элементарных книжках (например, ФЛФ - фейнмановских лекции по физике) - объясняется, что никакой информации в таком эксперименте в принципе передать нельзя. В очередной раз начитались дрянного научпопа или журналистских баек.

Вообще-то Kitozavr Вам грамотную ссылку дал. А еще лучше, если Вы возьметесь за учебники. Если совсем запущены знания - ФЛФ будет вполне подходящим. Математическая подготовка там нужна ниже плинтуса. После этого хоть будете иметь представления о таких вещах как "амплитуда вероятности", "измерение", "квантовая суперпозиция", etc. Ведь банально не понимаете в чем заключается "сцепленность" чипов и как "с помощью квантовой сцепленности происходит автоматическое изменение свойств соответствующих кубит сцепленного чипа". А главное, что значит последняя фраза - на опыте.

[Kitozavr]

myhand в сообщении #342131 писал(а):

В очередной раз начитались дрянного научпопа или журналистских баек.

Это я читал Митио Каку "Физика невозможного". О том, что таким способом нельзя передать информацию там сказано.

[age]

myhand

myhand в сообщении #342131 писал(а):

Ведь банально не понимаете в чем заключается "сцепленность" чипов и как "с помощью квантовой сцепленности происходит автоматическое изменение свойств соответствующих кубит сцепленного чипа".

Предположим, что имеется один кубит. В таком случае после измерения, в так называемой классической форме, результат будет 0 или 1. В действительности кубит — квантовый объект и поэтому, вследствие принципа неопределённости, в результате измерения может быть и 0, и 1 с определенной вероятностью. Если кубит равен 0 (или 1) со стопроцентной вероятностью, его состояние обозначается с помощью символа $|0\rangle$ (или $|1\rangle$) — в обозначениях Дирака. $|0\rangle$ и $|1\rangle$ — это базовые состояния. В общем случае квантовое состояние кубита находится "между" базовыми и записывается, в виде $a\,|0\rangle+b\,|1\rangle$, где $|a|^2$ и $|b|^2$ — вероятности измерить 0 или 1 соответственно; $a,b \in \mathbb{C}$; $|a|^2 + |b|^2 = 1$. Более того, сразу после измерения кубит переходит в базовое квантовое состояние, аналогичное классическому результату.

Пример:

Имеется кубит в квантовом состоянии $\dfrac45\,|0\rangle-\dfrac35\,|1\rangle$
В этом случае, вероятность получить при измерении

0 составляет $(4/5)^2=16/25$ $= 64 %$,
1 $(-3/5)^2=9/25$ $= 36 %$.

В данном случае, при измерении мы получили 0 с 64 % вероятностью.
Тогда кубит перескакивает в новое квантовое состояние $1*|0\rangle+0*|1\rangle=|0\rangle$, то есть, при следующем измерении этого кубита мы получим 0 со стопроцентной вероятностью. Это обусловлено тем, что дираковский вектор состояния не зависит от времени, то есть раскладывается в сумму векторов базисных состояний с независящими от времени коэффициентами.
Примерно как-то так.

[myhand]

age в сообщении #342137 писал(а):

Примерно как-то так.

Cовершенно не так, просто не имеет отношения к квантовой сцепленности. То, что Вы написали, является состоянием системы состоящей из одного кубита. Базовые принципы КМ позволяют представить его как суперпозицию т.н. базисных состояний ($|0\rangle$ и $|1\rangle$). Базисные состояния - это не нечто уникальное и не "аналогичное классическому результату". Это просто набор совершенно определенных квантовых состояний, удовлетворяющих некоторым свойствам (полнота, ортогональность). Например, состояния $\frac{|0\rangle \pm |1\rangle}{\sqrt 2}$ - успешно подойдут в качестве базисных.

age в сообщении #342137 писал(а):

Это обусловлено тем, что дираковский вектор состояния не зависит от времени, то есть раскладывается в сумму векторов базисных состояний с независящими от времени коэффициентами.

А еще и это неверно. В общем случае, конечно, зависят. Например, из-за "с помощью электромагнитного воздействия".

Что имеем. Отсутствие реальных знаний о предмете. Откуда и недоразумения.

[vicont]

Насколько я понял из того, что прочитал о спутанных состояниях, пока мы не произведем измерение, мы ничего не можем сказать о спутанной частице (что записано на чипе). А после измериня мы это знаем, но частица уже не спутанная. В результате хоть электромагнитно на свой чип воздействуйте, хоть кувалдой его разнесите вдребезги, на парном ему чипе это абсолютно никак не отразится. Так что ни о какой передаче информации говорить не приходится.
Примерно как-то так...

[age]

vicont
А я понял по-другому. Вначале мы создаем спутанные состояния, но не у одного фотона, а у группы. Каждую группу помещаем в "чип". Чипы разносим как угодно далеко, каждый из них будет содержать соответствующую группу. Т.е. здесь вопрос, скорее, в конструктивных особенностях чипа: 1) как в него поместить целую группу и 2) как эту группу удерживать в спутанном состоянии сколь угодно долго. Но это уже технические аспекты и они с успехом решаются в современных квантовых компьютерах. Т.е. подобные квантовые чипы уже созданы, просто, может быть, имеют более слабые характеристики.
Далее, собственно процесс получения информации мы имеем в результате проведения "измерения". Но измерение для квантовых систем не проходит бесследно: в результате измерения квантовая система принимает уже определенное то или иное состояние 0 или 1 (к примеру).
Тем не менее, насколько мне известно, ученые научились не только сообщать квантовым системам те или иные состояния, но и оперировать над этими состояниями и даже снимать (измерять) их. Поэтому если бы участник myhand был прав, то было бы невозможно получить достоверный результат ни из одной из квантово-механических систем. Но насколько мне известно, квантовые компьютеры уже работают и прекрасно решают задачи. Уже была полностью решена задача факторизации числа 15.
Для этого потребовалось:
1) сообщить квантовым системам (сразу 7-ми кубитам) определенные квантовые состояния;
2) прооперировать с этими состояниями;
3) измерить с вероятностью 100% результат.
Все три задачи были с успехом решены.

[myhand]

age в сообщении #342154 писал(а):

А я понял по-другому. Вначале мы создаем спутанные состояния, но не у одного фотона, а у группы.

Нет никаких "спутанных состояний" у фотона. Что с чем "спутанно"? Есть смешанные состояния - суперпозиция базисных. Это - другое.

Вы не знаете что такое спутанные состояния. К практической возможности реализации квантовых вычислений Ваше незнание отношения не имеет. Разберитесь, пожалуйста с этим, начав с парадокса ЭПР (книжки, ссылки - посоветовали). Если самостоятельно не получится - обращайтесь, постараемся рассказать. Пока для Вас только кратенький ответ - нет, передача информации таким способом быстрее света - невозможна. Это не значит, что невозможна передача квантовой информации ("квантовая телепортация" использует как раз спутанные состояния для этого).

[age]

myhand в сообщении #342162 писал(а):

Нет никаких "спутанных состояний" у фотона. Что с чем "спутанно"?

Квантовая запутанность возникает вследствие принципа неопределенности Гейзенберга и невыполнения неравенств Белла $(r>0,71)$
где $r$ - коэффициент корреляции параметров квантово-механических систем.

myhand в сообщении #342162 писал(а):

Пока для Вас только кратенький ответ - нет, передача информации таким способом быстрее света - невозможна.

Спасибо, за такую щедрость! Быть может, обоснуете?

[myhand]

age в сообщении #342172 писал(а):

myhand в сообщении #342162 писал(а):

Нет никаких "спутанных состояний" у фотона. Что с чем "спутанно"?

Квантовая запутанность возникает вследствие принципа неопределенности Гейзенберга и невыполнения неравенств Белла $(r>0,71)$
где $r$ - коэффициент корреляции параметров квантово-механических систем.

Ну вот видите. Все Ваше знание в этом вопросе - куски повыдерганых цитат. Вряд-ли Вы понимаете их смысл. Ну как наличие спутанных состояний у отдельного фотона обосновывается неравенствами Белла? :)

Вас спросили "что такое квантовая запутанность?" Ваша ответ - "квантовая запутанность возникает как..." Т.е. так и не ответили :)

Породили лишь новые вопросы. Если я вот спрошу про неравенства Белла - что это такое?

age в сообщении #342172 писал(а):

myhand в сообщении #342162 писал(а):

Пока для Вас только кратенький ответ - нет, передача информации таким способом быстрее света - невозможна.

Спасибо, за такую щедрость! Быть может, обоснуете?

Ну несерьезно это, пытаться объяснить что-то в сложном предмете - человеку с абсолютным отсутствием знаний в нем. Тем более, что все достаточно популярно изложено в том же ФЛФ. Почитайте - разберитесь.

[venco]

Воспользуюсь темой, чтобы проверить, насколько правильно я понимаю.

Спутанные частицы:
каждая из них находится в смешанном состоянии, например $|0\rangle + |1\rangle$, но совместная корелляция их состояний ненулевая, например они находятся либо обе в состоянии $|0\rangle$, либо обе в состоянии $|1\rangle$ (не знаю, как это записать).
Т.е. если измерение состояния одной частицы дало $|0\rangle$, то и одновременно проведённое измерение состояния другой тоже гарантированно даст $|0\rangle$. Таким образом, проведя первое измерение, можно узнать, что даст второе, как бы далеко оно ни проводилось. Но информации таким образом передать не получается, т.к. нет возможности получить необходимый результат при первом измерении - он сам случаен. Быстрее скорости света передаётся изменение квантового состояния частицы - оператор схлопывания волновой функции. Тем не менее, нет возможности передать даже факт проведения первого измерения, т.к. результат второго выглядит одинаково случайно, независимо от того, проводилось первое измерение или нет.

Ситуация, наверно, аналогична наблюдению за солнечной вспышкой на Земле и Луне, когда они находятся на одном расстоянии от Солнца. Детектор на Земле знает, что одновременно покажет детектор на Луне, хотя свету нужна секунда на передачу информации с Земли на Луну.

[myhand]

venco в сообщении #342186 писал(а):

Спутанные частицы:
каждая из них находится в смешанном состоянии, например $|0\rangle \pm |1\rangle$, но совместная корелляция их состояний ненулевая, например они находятся либо обе в состоянии $|0\rangle$, либо обе в состоянии $|1\rangle$ (не знаю, как это записать).

Очень просто записать. Например, состояние описывается (без учета нормировки) вектором $|0\rangle_{1}|0\rangle_{2} + |1\rangle_{1}|1\rangle_{2}$ или $|0\rangle_{1}|1\rangle_{2} + |1\rangle_{1}|0\rangle_{2}$.

Измерение - математически описывается действием на вектор состояния подсистемы проектора (оператора из семейства: $|0\rangle_{1}\langle 0|_1 \otimes {\bf 1}_2$ и $|1\rangle_{1}\langle 1|_1\otimes {\bf 1}_2$, на вторую частицу прокторы в этом примере не действуют - т.е. измерение ее не затрагивает непосредственно, что и обозначают единичные операторы). В результате, например в первом примере система коллапсирует в одно из состояний $|0\rangle_{1}|0\rangle_{2}$ или $|1\rangle_{1}|1\rangle_{2}$. Естественно, если мы попробуем теперь измерять вторую подсистему - мы всегда получим совершенно определенный результат, зависящий от предыдущего измерения. Если система коллапсировала в $|0\rangle_{1}|0\rangle_{2}$ - вторая подсистема оказалась в состоянии $|0\rangle_{2}$.

venco в сообщении #342186 писал(а):

Но информации таким образом передать не получается, т.к. нет возможности получить необходимый результат при первом измерении - он сам случаен. Быстрее скорости света передаётся изменение квантового состояния частицы - оператор схлопывания волновой функции.

Здесь вообще ничего и никуда не передается.

[tola]

Ну вы даете!
Если бы я не читал раньше этих авторов, и если бы я был (упаси бог) модератором, я бы отправил тему в пургаторий