Delftse wetenschappers teleporteren informatie over netwerk van drie nodes

Onderzoekers van QuTech zijn er in geslaagd quantuminformatie te teleporteren via een netwerk met drie knooppunten. De demonstratie opent de deur naar een quantuminternet waarover informatie veilig te versturen is.

De wetenschappers van de QuTech wisten bij het onderzoek de staat van qubits te teleporteren tussen twee niet-naburige punten in het netwerk, Alice en Charlie, via tussenstation Bob. Alice en Charlie zijn niet direct met elkaar verbonden, wel hebben ze beide een optische connectie via glasvezelkabels met Bob. Elk knooppunt, of processor, bevatte een communicatie-qubit gebaseerd op de elektronische spin in een diamantje. Daarnaast bevatten Bob en Charlie een nucleaire spin als geheugenqubit.

Aan de teleportatie gaan twee voorbereidende stappen vooraf. Eerst is er de Teleporter-stap. Hierbij worden de staten van de qubits van Alice en Charlie met elkaar verstrengeld. Bij verstrengeling zijn quantumstaten zodanig met elkaar verbonden, dat de ene staat niet meer onafhankelijk van de staat van de ander beschreven kan worden. Deze verbondenheid is aanwezig, ongeacht de afstand tussen de twee deeltjes.

De verstrengeling tussen Alice en Charlie verloopt via een uitwisselingsprotocol met Bob. De qubit van Alice wordt verstrengeld met die van Bob, die de staat van de verstrengeling in zijn geheugenqubit opslaat. Vervolgens vindt er verstrengeling van Bob en Charlie plaats waarbij de staat doorgegeven wordt met behulp van een meting bij Bob.

De tweede stap is de voorbereiding van de staat van de te teleporteren qubit. Deze wordt voorbereid op de communicatiequbit van Charlie. De laatste stap, de daadwerkelijke teleportatie, gebeurt door een zogenoemde Bell-staatmeting bij de qubits van Charlie. De uitkomst van die meting wordt naar Alice gestuurd via een klassiek communicatiekanaal. Afhankelijk van de uitkomst van de meting, wordt de quantumstaat van de communicatiequbit ontvangen op het knooppunt en is de teleportatie een feit.

De onderzoekers slaagden er vorig jaar in informatie van Alice naar Bob te teleporteren, maar de nieuwe demonstratie betrof door de drie nodes een daadwerkelijk netwerk en maakt opschaling mogelijk. Het experiment slaagde doordat de onderzoekers het quantumgeheugen wisten te verbeteren en de kwaliteit van de verbindingen tussen de nodes optimaliseerden. Het gaat om een belangrijke stap richting een quantuminternet. Bij een dergelijk netwerk is een man-in-the-middle-aanval altijd te detecteren, wat veilige overdracht van gegevens binnen handbereik brengt.

De onderzoekers van bij QuTech, het samenwerking tussen TU Delft en TNO, publiceren hun bevindingen woensdag in het wetenschappelijke tijdschrift Nature onder de titel Qubit teleportation between non-neighbouring nodes in a quantum network.

Door Olaf van Miltenburg

Nieuwscoördinator

25-05-2022 • 20:49

156 Linkedin

Reacties (156)

Wijzig sortering
Internet is wat tegenstrijdig met antwoord, maar kan deze communicatie sneller dan licht?
Waarschijnlijk niet, maar ik zie nergens staan waarom niet. Het is immers geen deeltje dat zich moet verplaatsen.
Entanglement kan veel sneller dan het licht een resultaat geven. Duizenden keren sneller volgens onderzoek. https://futurism.com/chin...of-quantum-entanglement-2

Echter zodra je een verstrengeld deeltje vervolgens een waarde geeft, informatie om te versturen, dan valt de verstrengeling weg. Dat komt doordat er een 'waarnemer' bezig is om het ene deeltje een bepaalde waarde te geven.

Dat is wat ik er tot zover van weet. De verstrengeling heeft in dit onderzoek als functie om informatie volledig veilig te versturen in een netwerk.

Neemt niet weg dat er in de toekomst mogelijk ooit een slimme truc wordt bedacht of ontdekt om toch sneller dan het licht data te versturen. Op dit moment lijkt het volgens de wetenschap niet te lukken of zelfs permanent onmogelijk te zijn.

[Reactie gewijzigd door Playa del C. op 25 mei 2022 21:57]

Entanglement kan veel sneller dan het licht een resultaat geven. Duizenden keren sneller volgens onderzoek.
Heeft helemaal niks met snelheid te maken.
De ge-entanglede deeltjes zijn eigenlijk 1 systeem. Er is geen resultaat dat sneller dan het licht reist. De staat is er al, namelijk in het deeltje dat jij mag meten. En omdat dat deeltje gemaakt is als onderdeel van een verstrengeling kun je er informatie uit halen die ook over een ander deeltje gaat dat ook in die verstrengeling zit. Maar het is niet zo dat die informatie dan heel snel van de ene kant naar de andere springt. Die informatie zat al in het verstrengelde systeem.

En verder heb je, om het 'resultaat' te zien, ook klassieke (non-quantum) informatie nodig van het andere deeltje dat je niet tot je beschikking hebt. Alleen dan kun je de informatie uit het deeltje dat je mag meten correct interpreteren en kun je te weten komen welke staat het andere deeltje had.

Dus nee, je kunt het 'resultaat' niet sneller dan het licht te weten komen.
Dat is ook precies wat ik zei. Het laatste onderzoek komt uit China en de uitkomst daarvan is dat entanglement minstens rond de 10000 keer sneller 'iets doet' (resultaat geeft) dan de lichtsnelheid. Het is mogelijk inderdaad direct, omdat het zoals jij zegt één systeem is geworden na verstrengeling.

Ik zeg ook juist dat het niet om informatie doorgeven (sneller dan het licht) gaat, maar om een resultaat. Een quantumstate vaststellen. Er wordt geen informatie verstuurd.
Dat is ook precies wat ik zei.
Nee, jij zegt dat er 'iets' met een bepaalde snelheid gebeurt. Maar dat is niet het geval. Dat 'iets' heeft al bij het verstrengelen plaatsgevonden. De snelheid waar jij het over hebt is de snelheid van de meetopstelling.
Het laatste onderzoek komt uit China en de uitkomst daarvan is dat entanglement minstens rond de 10000 keer sneller 'iets doet' (resultaat geeft) dan de lichtsnelheid.
Ja, en als ze zo doorgaan dan kunnen ze een nog hogere snelheid waarnemen.

Probeer je eens dit voor te stellen.
Ik heb twee dozen. Ik stop in een van de dozen een rode bal.
Ik hussel de dozen en geef jou er eentje van.

Nu kun jij, door jouw doos open te maken, erachter komen of er in mijn doos een rode bal zit of niet.
En nu ga jij meten hoe lang je erover doet om er achter te komen waar die bal is.
Hoe sneller je je doos openmaakt hoe sneller je erachter komt of er in mijn doos een bal zit of niet.
Maar dat zegt verder niks over die bal. Die heeft altijd al in OF jouw doos OF mijn doos gezeten.
Dus wat je eigenlijk meet is hoe snel jij in je doos kunt kijken.
En je kunt net zo ver gaan als je wilt en het zal altijd lijken alsof je onmiddelijk weet wat het resultaat is. Maar dat komt dus omdat het resultaat er al was, helemaal vanaf het begin van het ontstaan van de verstrengeling. Er wordt helemaal geen informatie verstuurd. Die zit al verwerkt in het deeltje dat je meet. Die deeltjes 'doen' helemaal niks. Het 'doen' is letterlijk dat jij kijkt wat de situatie is. De deeltjes wisten al lang in welke situatie ze zaten.
Ik zeg ook juist dat het niet om informatie doorgeven (sneller dan het licht) gaat, maar om een resultaat.
Een resultaat is ook gewoon informatie. Je moet dus concluderen dat ook dat resultaat (wat je er ook mee bedoelt) niet sneller dan het licht heeft gereisd. :)
Dat is precies wat ik bedoel in ieder geval ;) We zijn het volledig eens.

Ik denk zelf ook dat een verstrengeld systeem per direct zichzelf op elke afstand beïnvloedt. Alleen er is nog geen bewijs van. Alleen dus dat ene van minstens 10000 keer sneller dan het licht.
Ik probeer daarom om de wetenschap te volgen, zonder stellige aannames te doen. Het is alsnog immers ook mogelijk dat er in werkelijkheid een totaal onbekende 'laag' in het universum bestaat die met 10.000 keer de lichtsnelheid werkt. Of 100.000 keer of nog veel meer.
Ik denk zelf ook dat een verstrengeld systeem per direct zichzelf op elke afstand beïnvloedt.
Dat is precies NIET wat ik denk. :)
Alleen dus dat ene van minstens 10000 keer sneller dan het licht.
Dat is geen bewijs voor het direct beinvloeden van zichzelf op afstand.
Het is bewijs voor hoe snel je de staat kunt meten. Maar het zegt niet dat die staat op dat moment is ontstaan. Wat er is gebeurt is dat jij iets met een bepaalde snelheid (die gelimiteerd is door jouw meetsnelheid) hebt geleerd over dat verstrengelde systeem. Maar die informatie was al aanwezig in het systeem dat je meet.

Weer even terug naar het ballenexperiment dat ik beschreef.
Je maakt jouw doos open en ziet een rode bal. Zou jij dan zeggen dat op het moment dat jij de deksel opendoet die rode bal -floep- opeens in jouw doos verscheen?
Nee, die bal was er al (of juist niet). En de snelheid waarop je in jouw doos kunt kijken bepaalt hoe snel je er achter komt of jouw doos een bal bevat of niet. Maar die bal is niet met lichtsnelheid+ naar jouw doos geflitst op het moment dat je hem opendeed.
En hoe snel je de doos ook openmaakt, het lijkt altijd zo te zijn dat die informatie dan opeens 'verschijnt'. Maar die informatie was er al. Je wist het alleen nog niet en moet het eerst nog meten door de doos te openen.
Ik probeer daarom om de wetenschap te volgen, zonder stellige aannames te doen.
Nou ja, je neemt hier eventjes aan dat er dingen sneller dan het licht gebeuren. Dat is nogal een aanname! :D
Het is alsnog immers ook mogelijk dat er in werkelijkheid een totaal onbekende 'laag' in het universum bestaat die met 10.000 keer de lichtsnelheid werkt. Of 100.000 keer of nog veel meer.
Tja, maar dat had dan denk ik wel enorme consequenties gehad voor de dingen die we wel kunnen waarnemen. En volgens mij zijn die effecten er niet.
Maar die informatie was al aanwezig in het systeem dat je meet.
En hoe snel je de doos ook openmaakt, het lijkt altijd zo te zijn dat die informatie dan opeens 'verschijnt'. Maar die informatie was er al. Je wist het alleen nog niet en moet het eerst nog meten door de doos te openen.
Waar jij op doelt klinkt naar een hidden variable theorie. Dat is dus precies niet hoe de kwantummechanica werkt. Die "informatie" was er nog niet in het systeem. Het systeem was ten alle tijden zowel A als B. Het is dus niet hetzelfde als twee ballen in een doos waarbij de bal altijd al rood was en je alleen maar daarachter komt als je er naar kijkt.

De golffunctie vervalt dus wel degelijk met een snelheid sneller dan het licht. Echter zit er geen informatie in dat verval. Als jij meet en ik een lichtjaar verderop zit dan vervalt mijn golffunctie instantaan alleen heb ik niks aan deze informatie. Ik weet helemaal niet hoe de golffunctie van mijn qubit eruit ziet als ik meet. Als ik een seconde na jou meet dan weet ik helemaal niet eens of jij of ik hem zojuist heb laten vervallen. Als jij en ik afspreken dat jij hem op tijd t laat vervallen en ik op t+1 meet dan weet ik instantaan wat er zojuist bij jou gebeurd is, ookal ben ik een lichtjaar verderop. Alleen hebben we geen informatie overgedragen, we hebben enkel dezelfde uitkomst van een random proces.

Het vervallen an sich biedt geen informatie, maar juist de superpositie biedt de informatie. Dat is de reden dat het instantaan vervallen van de golffunctie localiteit niet breekt.

Een hidden variable theorie is de enige manier om het te kunnen bevatten als mens, alleen dat is nou juist niet de werkelijkheid. Zoals Richard Feynman al zei "If you think you understand quantum mechanics, you don't understand quantum mechanics." Het is niet te bevatten in menselijke termen.

Ik vond dit ook ontzettend lastig toen Ronald Hanson (de onderzoeksleider in dit team) mij dit in college vertelde. Hij zelf begrijpt het ook niet, maar kan er wel mee werken.

[Reactie gewijzigd door JoQeZ op 26 mei 2022 16:13]

"If you think you understand quantum mechanics, you don't understand quantum mechanics."

Dit vind ik altijd de grootste dooddoener als je aan het uitzoeken bent hoe het werkt. Klinkt als "Je gaat het toch nooit snappen, accepteer het nu maar". Er zijn genoeg andere verklaringen gevonden, sommige gebruiken "hidden variables" maar het is ook nooit onomstotelijk bewezen dat ze niet bestaan, zoals de bal in de doos van koelpastas voorbeeld.

Neem het double slit experiment, als we gaan meten aan een van de 2 poortjes vervalt de golfvorm en het interferentie patroon. In mijn optiek nogal wiedes, want de meting zorgt voor het opheffen van de golffunctie, dus wat je meet komt niet verder dan je meetapparaat en komt dus niet door de slit.

Sabine Hossenfelder, een ex deeltjeswetenschapster heeft er wat verduidelijkende filmpjes over gemaakt.
https://www.youtube.com/watch?v=Be3HlA_9968
Het is geen dooddoener. Dat je het nooit intuïtief zult begrijpen is iets wat je moet accepteren als quantumwetenschapper. Ons brein is niet gemaakt om het te snappen. Je zult ook nooit begrijpen hoe een 4-dimensionale rotatie werkt, maar als je snapt hoe lineaire algebra werkt zal je de matrix prima kunnen opstellen.

De EPR paradox en de daarop volgende loophole free bell test bewijzen dat hidden-variable theorieën niet correct zijn, er is dus wel onomstotelijk bewijs dat kwantummechanica niet zo werkt.

Volgens mij haal je het reguliere double-slit experiment door elkaar met de single electron interference. Het electron interfereerd in dat experiment met zichzelf en die interferentie stopt als je hem door 1 van de twee slits laat meten, ongeacht of het electron dan door kan (immers, het electron laat een elektrisch veld achter dus je kan gewoon detecteren waar die is zonder hem te moeten blokkeren).

Neem anders het Stern-Gerlach experiment. Dit is ook iets wat klassiek niet te verklaren valt, en met een hidden variable ook ontzettend lastig wordt (het electron's hidden variable is eerst up in de z richting, dan up in de x richting en dan down in de z richting ofzo?) of hetzelfde experiment met photonen en polarisatie.

Het is wiskundig allemaal prima te beschrijven, maar het wordt gewoon niet te doen als je je een visuele voorstelling van probeert te maken door aan te nemen dat er een hidden variable theory is en dat er een tastbare verklaring voor is.
Kan je het verval dan als informatie zien?
Dus als je 8 deeltjes entangled en er de eerste/laatste 2 laat vervallen, heb je dan niet bv het getal 3 aan de andere kant?
e golffunctie vervalt dus wel degelijk met een snelheid sneller dan het licht.
Ja? En wat is dat 'vervallen' dan eigenlijk?
Ik vind het een begrip dat nog op geen enkele manier voldoende is beschreven.
En de copenhageninterpretatie stinkt voor mij aan alle kanten met bijna magische conclusies zoals dat het hele universum ontspringt aan onze gedachtes.
Echter zit er geen informatie in dat verval.
Je zou bijna gaan denken dat het enige dat dat verval voorstelt de kennis is die je over het systeem bezit.
In de laatste jaren is bewezen dat spooky action (een reactie sneller dan het licht op een afstand) waar is. Daarbij geldt dan wel dat zowel massa als informatie NIET sneller dan het licht gaan.
Ook is door het team uit Delft aangetoond dat een verstrengeld systeem of eigenlijk elk quantum systeem NIET vooraf zelf al weet in welke staat het is. Het uitlezen van een verstrengeld paar heeft daardoor volgens onderzoek een effect wat sneller dan het licht is. Omdat het geen massa en informatie betreft, blijft de causaliteit behouden en ook werken alle principes van Einstein's relativiteitstheorie nog steeds.
Ik vind quantum physics altijd een erg moeilijk onderwerp. Dit is een geweldige discussie, het voorbeeld met de twee dozen en de rode bal maakt het iets begrijpelijker.
Ik dacht in eerste instantie: oh, instant internet! Maar het lijkt meer dat het gaat om het veiliger maken van internet.
Dan zou het moeten werken met 2 lijnen, toch? Een goed experiment zou zijn om een random bit naar de andere kant verplaatsen dmv verstrengeling. Het systeem daar moet hem dan kopieren en terugsturen over de andere lijn. Als je error-count minder dan 50 fout van 100 goed is heb je de werking aangetoond. Lichtsnelheid naar de andere kant van de wereld is al goed meetbaar...
Dat klinkt logisch. Alleen kun je met verstrengeling geen letterlijke data versturen. Dat zou de verstrengeling opheffen. Het gaat in dit artikel alleen om de beveiliging van het netwerk, die kun je met quantumtechnieken 100% garanderen.
De state "verstrengeld of niet meer" is ook data. Dat spreekt zichzelf een beetje tegen, naar mijn idee...
Ik ben absoluut geen expert, maar zover ik weet werkt het als volgt.

Je kunt de verstrengeling zelf niet meten. Je weet alleen dat als A en B verstrengeld zijn en je bij A het ene meet, B altijd het tegenovergestelde is. Maar uiteindelijk heb je daar niets aan als je informatie wil versturen. Ik weet bijvoorbeeld ook dat aan de andere kant van de wereld de zon schijnt en hier nu niet, maar daar kun je geen informatie mee sturen. Wat je wel kunt doen is A meten op een manier waardoor het resultaat 50/50 is. En wat je ook meet bij A, bij B is het altijd het tegenovergestelde. En omdat alleen de persoon bij A en B weten wat ze gemeten hebben, en de verstrengeling onmogelijk afgeluisterd kan worden, kun je dat gebruiken voor het beveiligen van normale informatie.

[Reactie gewijzigd door cnieuweboer op 25 mei 2022 23:06]

Dank voor je uitleg, maar nu is wat mij betreft nog niet aangetoond waarom het onmogelijk is om data te versturen.

"Wat je wel kunt doen is A meten op een manier waardoor het resultaat 50/50 is."

Volgens mij zit hier de crux in over de mechaniek. Ik begrijp wel dat quantum een soort van alle staten tegelijk is tot het geobserveerd is, maar de vraag is hoe beinvloed je de manier van meten?

En als je dat meten kan beinvloeden, en daarmee ook de uitkomst van B, heb je alsnog data verstuurd naar B. Toch?
Je kunt verstrengelde qubits niet van buiten af beinvloeden, dat verbreekt de verstrengeling. Bij het meten wordt de verstrengeling ook verbroken, maar heb je wel de meet resultaten van beide qubits.
Kort door de bocht en zonder wiskunde of echte kwantummechanica:

Stel: we werken met een verstrengeld spin systeem. De waarden die het kan hebben zijn ↑ of ↓.

Nou kan ik onze gezamenlijke verstrengelde superpositie aanpassen. Ik kies voor twee opties (hierbij is de eerste steeds mijn spin en de tweede jouw spin):

↑↑ + ↓↓. Dit noemen we een logical 0
↑↓ + ↓↑. Dit noemen we een logical 1

Dit is ons protocol.

Nou stuur ik een van de superposities naar jou toe zodat we dit allebei hebben en dan ga ik mijne meten. Ik meet een ↑ en dit stuur ik naar jou via een klassiek kanaal (whatsapp bericht, postduif, gewoon in plaintext "ik heb zojuist een ↑ gemeten")

Dan ga jij meten. Als jij ook een ↑ meet dan weet je dat ik jou een logical 0 stuurde (want in die superpositie hebben we allebei hetzelfde). Als jij een ↓ meet dan stuurde ik jou een logical 1.

De informatie zit hem in de gekozen superpositie, niet de uitkomst van de meting. Bij beide meting heb ik (de eerste meter so to say) een 50% kans op ↑ or ↓. Om de gekozen superpositie te meten heb je allebei de stukjes van de puzzel nodig. Als je slechts 1 stukje hebt blijft het perfect 50% 50% gokken welke het was.

De staat wordt op 1 plek gemaakt en vervolgens uit elkaar gehaald. Ik kan niet door mijn spin van ↑ naar ↓ te switchen die van jou van ↓ naar ↑ veranderen. Als ik weet dat jouw spin sowieso al ↓ is dan zitten ze niet meer in een superpositie. Als ik mijne dan omdraai dan gaan we van ↑↓ naar ↓↓, de tweede wordt onveranderd.
Dank voor de uitleg, maar ik vat m nog niet helemaal:
" A meten op een manier waardoor het resultaat 50/50 is.
En wat je ook meet bij A, bij B is het altijd het tegenovergestelde."
Dan heeft A dus een willekeurige bit in handen en B de tegenovergestelde (not) waarde.
Maar hoe gebruik je deze situatie dan verder voor beveiliging?

[Reactie gewijzigd door Geekomatic op 26 mei 2022 15:16]

Mijn antwoord is niet gebaseerd op wat de wetenschappers in Delft hebben gedaan. Het is alleen een voorbeeld van hoe je het zou kunnen doen.

Ik wil ik jou 1101 sturen. En heb via quantum verstrengeling volledig random 0110 "gestuurd". Die 0110 was niet te voorspellen (quantum randomness is de beste randomness) of af te luisteren. Maar na mijn meeting van 1001 ik weet wel 100% zeker dat jij het tegenovergestelde (dus 0110) meet.

Dan hoef ik alleen maar te zeggen welke qubits de gewenste waarde hebben en welke niet. We kunnen afspreken dan ik je een 1 stuur voor de qubits met de gewenste waarden, en een 0 voor de qubits waarvan de waarde omgedraaid moet worden. Via het normale internet stuur ik jou dan 0100. Niemand kan die 0100 terug rekenen naar 1101 zonder de de meet resultaten van de verstrengelde qubits.
Ah, dank je wel, dat zou werken. _/-\o_
Als je één deeltje waarneemt op quantumniveau, dan kom je er nooit achter of er een verstrengeld ander deeltje in de wereld bestaat, totdat je informatie over dat verstrengelde deeltje ontvangt.
Of anders gezegd, je kunt aan een deeltje niet merken of het verstrengeld is. Pas als je deeltjes verstrengeld en gaat onderzoeken, dan kom je achter de werking van verstrengeling.
Net als in het artikel waar de wetenschappers dus heel bewust een systeem hebben gebouwd, waarbij gebruik gemaakt wordt van verstrengeling, maar waarbij er geen informatie wordt verstuurd via verstrengeling. Daar is de conventionele verbinding voor. Bob kan niet meelezen met de informatie, terwijl er wel data via hem (oftewel het netwerk) wordt verstuurd.

[Reactie gewijzigd door Playa del C. op 25 mei 2022 23:00]

Waarom kan Bob niet mee lezen?
Bob kan doen als of hij Charlie is, en dus de data ontvangen, vervolgens de data aanpassen en doen als of hij Alice is. Aangezien de verstrengeling onderdeel is van het opzetten van de communicatie en dit via Bob verloopt zal Bob in het ergste geval een aantal extra bits moeten hebben om de verstrengeling in beide richtingen te regelen.
Ik snap vast iets niet goed maar ik zie niet hoe Charlie dan wel Alice er zeker van kan zijn dat Bob zich niet voordoet als hun communicatie partner.
Ik denk dat een onderscheid moeten maken tussen de context van het experiment en privacy van data tussen twee partijen.

In het experiment kan Bob niet meelezen, omdat hij enkel de verstrengeling gefaciliteerd heeft. A en C zijn uiteindelijk verstrengenld en daarmee kunnen ze veilig data versturen. Bob is goedwillend in dit experiment en hij doet wat hij claimed te doen; zonder tussenkomst bij de uiteindelijke gegevensoverdracht.

Echter is het volgens mij zo dat een kwaadwillende Bob wel mee zou kunnen luisteren, door de verstrengeling te saboteren. Wellicht kunnen A en C dat wel opmerken dat het onveilig is, dat durf ik niet te zeggen.

Maar volgens mij is het punt dat je alsnog een betrouwbare node (B in dit voorbeeld) moet hebben om de verbinding tot stand te brengen. En dat je daarna veilig bent van derden, laten we die D; delta noemen :)
Lichtsnelheid naar de andere kant van de wereld is al goed meetbaar...
Dat zou ik niet zo stellig willen zeggen ;) https://www.youtube.com/watch?v=pTn6Ewhb27k
Ik bedoel het delay dat de afstand veroorzaakt. De maan is +/- een seconde.
Zou kunnen ik haal bij optimale condities met een 9w buc 500ms reply op een sat die ong 32k km hoog hangt, de maan 10x hoger?
Dan duurt het proces zelf 400 ms. Of 200 voor enkele reis... Ik weet niet, versterken en omvormen enzo kost ook wel tijd, vooral als er tussenstappen digitaal zijn. Ruisonderdrukking oid...

[Reactie gewijzigd door blorf op 26 mei 2022 01:32]

Lichtsnelheid is ongeveer 300000km/s afstand ongeveer 30000km -> tijd ongeveer 1/10 s = 100ms enkele reis, 200ms retour, dus als het 500ms duurt dan zit er inderdaad een aanmerkelijke delay in de rest van het systeem. Enkeltje maan is een dikke seconde, dus maan hangt dus idd zo'n 10x verder.

200ms delay in spraakcommunicatie is erg goed merkbaar. Als je via geostationaire satelliet belt in plaats van via een kabel dan is dat net het verschil waardoor je niet lang genoeg pauzeert voor een reactie van de ander, waardoor je door elkaar heen praat

Overigens is de tijd met lichtsnelheid naar de andere kant van een stoeptegel al makkelijk meetbaar - een beetje processor voert in de tijd van een stoeptegel al 5 instructies uit. Vandaar de nieuwe maat voor processorsnelheid: instructies per (stoep)tegel (IPT). En de aarde is iets groter dan een stoeptegel.... ;)
Ik zal er wel helemaal naast zitten, maar als ik het goed begrijp is er nog geen verklaring waarom de verstrengeling sneller dan het licht de status kan doorgeven.

Maar iedere 'bit' moet nu verstrengeld worden en kan eenmalig gebruikt worden, en dan vervalt de verstrengeling en zou er opnieuw een andere ( of opnieuw) verstrengelde bit gebruikt moeten worden.

Zou fijn zijn als op gegeven moment de verstrengeling intact blijft bij een status wijziging.

Ik zie het voor me dat je eenmalig een bit hoeft te verstrengelen tussen 2 apparaten en er daarna "op magische wijze" een beveiligde verbinding heb gecreëerd die niet afgeluisterd kan worden.

Zal er vast wel genoeg info missen om in te zien dat dat niet mogelijk is.

[Reactie gewijzigd door Splorky op 25 mei 2022 22:20]

De status wordt niet sneller dan het licht doorgegeven. De status van twee verstrengelde deeltjes is vastgelegd door het verstrengelen, maar onbekend voor ons als waarnemers. Totdat er één wordt gemeten. Daarna is meteen van beide deeltjes de status bekend. Er vindt daarbij geen data-overdracht plaats.

Dit is precies de discussie die Einstein voerde over 'spooky action at a distance'.
De status is niet vastgelegd, die wordt pas "gekozen" op het moment van meten.
Dat hangt af van interpretaties. https://en.m.wikipedia.or...ions_of_quantum_mechanics
In 2015 bewees Delft met het eerste loophole free Bell-experiment dat 'spooky action' mogelijk is.
Je hebt daarmee gelijk dat het erop lijkt dat de quantumstates van verstrengelde deeltjes pas wordt vastgesteld na een waarneming.

Ik gebruikte het woord vastgelegd. Meer in de zin van 'er is een link gelegd'. Er vindt alsnog geen data-overdracht plaats. De spooky action is dus wel echt, en dat geeft aan dat de wereld vreemd in elkaar zit, maar het geeft niet aan dat informatie sneller dan het licht kan gaan (omdat informatie versturen zou betekenen dat de entanglement eerst verbroken wordt om de nieuwe informatie aan een quantumstate toe te voegen).

[Reactie gewijzigd door Playa del C. op 26 mei 2022 03:05]

Nee, hidden variable theories (dat de status al vastgelegd zouden zijn) zijn categorisch disproven. Onder andere het EPR paradox, en het bewijs daarvan de (loophole free*) Bell test bewijzen dat geen hidden variable theory de kwantummechanica volledig kan beschrijven. Het was inderdaad een oude interpretatie van de kwantummechanica dat het een hidden variable kan zijn maar deze is ontkracht.

*Overigens was dezelfde groep als van dit onderzoek verantwoordelijk voor de eerste loophole free Bell test in 2015
Hoe kan actie geen informatie zijn?
Er klopt iets niet aan. Als 2 verstrengelde deeltjes van elkaar vandaan worden gebracht, wat volgens de theorie mogelijk moet zijn, hoezo is het constateren dat de verstrengeling is opgeheven dan op zichzelf geen informatie, en op 2 punten gelijk, dus ook communicatie?
Omdat de uitslag van de meeting aan jouw deeltjes 50/50 is en je niet weet of ik mijn deeltjes al uitgelezen heb. Misschien was ik eerder, misschien was jij eerder.

Het enige dat we allebei weten is dat onze uitslagen altijd tegenovergesteld zullen zijn. Maar ALLEEN als de deeltjes nog verstrengeld waren. Zo niet, dan waren onze uitslagen gewoon echt 50/50 random.

In je eentje zul je echter nooit het verschil tussen die 2 situaties kunnen weten, daarvoor moet je eerst ouderwets (klassiek) communiceren met mij om te horen wat mijn uitslag was. Of slimmer: ervan uitgaan dat wat jij uitgelezen hebt een cryptografische sleutel vormt waarmee je een klassiek bericht van mij zou moeten kunnen ontcijferen. Maar alleen als de entanglement er nog was en er dus gegarandeerd niemand "afgeluisterd" heeft. Als je gibberish ontvangt weet je dat het foute boel is.
Volgens onderzoek werkt de wereld zo en het klopt dat quantum-theorie nogal onintuïtief is en niet letterlijk te begrijpen door mensen.

Over je vraag. Je kunt aan één deeltje niet merken of het ergens in het universum mee verstrengeld is. Dat is dus niet wat er gemeten wordt. Je kunt pas verifiëren of er wel of geen verstrengeling is, als je dit specifiek onderzoekt en die meetgegevens op maximaal lichtsnelheid uitwisselt ter verificatie.
Is quantumverstrengeling praktisch aangetoond? Zo ja, hoe? De methode die daarvoor is gebruikt is per definitie bruikbaar om verstrengeling vast te stellen. Hoe complex dat is doet er in principe niet toe. Een logic gate is ook zo groot als een basketbal geweest.
Ja, dat is inderdaad praktisch aangetoond.
Je kunt aan één van de twee verstrengelde deeltjes niet zien of het verstrengeld is. In de experimenten ga je daarvan uit, op basis van eerdere experimenten en quantum theorie.

Dus door één deeltje te vernietigen bijvoorbeeld, kun je een ander daarmee op grote afstand niet een signaal geven. Die zal daar niks van merken.

Linksom of rechtsom, zover de wetenschap het nu weet, is er geen informstieoverdracht mogelijk door verstrengeling, om zo sneller dan het licht te kunnen communiceren.

Elke keer als men dacht een 'loophole' te vinden, werd het even later bewezen als onjuist. Zo heeft het team uit Delft in 2015 de drie toen bekende loopholes in één experiment bewezen als niet mogelijk.

Ik snap je redenatie verder wel. Quantum Theorie is gewoon niet intuïtief voor mensen. Ik baseer mij niet op logisch nadenken, maar op wat allerlei bekende experimenten aantonen.

Dus ja, na entanglement beïnvloedt het ene deeltje het andere. Omdat het één quantum systeem is. Maar nee, je kan daarmee geen informatie versturen. Een enigszins logische uitleg is:

Gooi twee munten die verstrengeld zijn. De ene is kop of munt, dan geeft de andere altijd het tegenovergestelde resultaat. Twee waarnemers zijn met elk een munt 100 lichtjaar van elkaar verwijderd. De eerste waarnemer meet de uitkomst en wil de tweede waarnemer de uitkomst geven. De tweede waarnemer wil dat gebruiken om te gokken met geld. Die wil dus graag na een minuutje weten wat zijn munt zal gaan doen, zodat hij rustig geld kan inzetten en tijd zal winnen. Normaal gesproken zou de communicatie minstens 100 jaar duren.

Munt 1 geeft kop bij waarnemer 1. Waarnemer 2 gaat meten en hij verwacht kop of munt, met 50/50 kans. Waarnemer 1 weet wat waarnemer 2 zal gaan meten, immers munt. Echter waarnemer 2 heeft nog geen idee. Het kan zowel kop als munt worden. Het wordt munt. Waarnemer twee heeft alsnog geen enkele informatie hierover gekregen. Hij kan geen geld inzetten op de uitslag munt. Na zijn eigen waarneming, weet hij wel dat waarnemer 1 kop had.

Nergens in deze situatie krijgt waarnemer 2 meer informatie door de verstregeling. Er komt geen informatie binnen en dus kan waarnemer 2 helemaal niet 100% goed voorspellen en veel geld winnen.
‘Logisch nadenken’ heeft ook totaal geen zin bij dit soort fenomenen. Ons ‘logisch nadenken’ brein is geëvolueerd op een planeet waarbij we actie en reactie konden zien. Het is niet zinnig om dit soort dingen als logische processen te zien, want onze logica is er simpelweg niet meer van op toepassing.
Sorry, geen idee wat je bedoelt. Kan je dit toelichten?
Je doet heel veel metingen met deeltjes en vergelijkt de resultaten. Als jij en ik allebei muntjes opgooien dan zullen we in 50% van de gevallen hetzelfde gooien en in de andere 50% iets verschillend gooien. Als onze muntjes verstrengeld zijn zullen we in 100% van de gevallen danwel hetzelfde danwel verschillende metingen meten, afhankelijk van de verstrengeling.

Verstrengeling en kwantummechanica is niet te redeneren via klassieke redenatie. Vandaar dat we het ook over kwantum- en klassieke mechanica hebben
Als we willen beweren dat onze muntjes verstrengeld zijn hebben we een methode nodig om dat te bevestigen. Kunnen we die niet laten zien, dan hebben we een technisch probleem dat alternatief redeneren niet gaat oplossen.
Ik heb die methode net uitgelegd. Als de verwachtingswaarde van dat we hetzelfde hebben hoger is dan 50% dan zijn ze dus verstrengeld. Niks technisch probleem, geen alternatieve redenatie.
Op dat moment heb je informatie over de deeltjes die communicatie mogelijk maakt. Je kan op afstand een lampje laten branden op grond van die "verwachtingswaarde". Maar daar kan het niet voor gebruikt worden.
Je zou 2 continue kanalen nodig hebben. In de basis vergelijkebaar met telegraaf, Een morse-achtig signaal dat aan of uit is, in 2 richtingen. In plaats van koperdraad heb je een doorlopende reeks van verstrengelde deeltjes.

[Reactie gewijzigd door blorf op 26 mei 2022 18:42]

De verstrengeling voegt een unieke "configuratie" toe aan de verbinding die in alle gevallen verstoord wordt als er activiteit is door een 3e partij. Althans, dat is wat ik ervan begrijp.
Ik ben best wel benieuwd en op welk punt van discussie/gesprek er gestaan wordt. Dit filmpje geeft technisch weer wat er gedaan is, teleporteren in een test opstelling. Wie trekken er het land in om een demo te geven?

Net als Theo Jansen destijds in de jaren negentig, op basis van ervaring, met zijn strandbeesten kon je bij hem een demo bijwonen en vragen stellen over zijn ontwikkelde strandbeesten en modellen.
Helaas niet! Het exacte moment dat je een meting doet, weet je zeker dan de andere persoon dezelfde uitkomst zal hebben.

Het probleem is dat je de uitkomst zelf niet kan sturen, je kan dus niet kiezen wat er gemeten kan worden, dus in de praktijk wordt er geen informatie uitgewisseld.

Uiteindelijk zal je (met een lagere snelheid) met elkaar moeten communiceren om de resultaten te kunnen interpreteren. Het voordeel is dat je 100% zeker bent dat er niemand heeft 'meegekeken', maar sneller dan het licht kan helaas nog steeds niet :)

In het filmpje in dit artikel wordt dit op 1:18 kort aangehaald:
Charlie sends the measurement outcomes to Alice so that she can interpret the qubit correctly.
Dit artikel legt het een stuk uitgebreider (en correcter) uit.
Which means that while Alice and Bob end up with measurements that are perfectly correlated, no information passes between them. They can only see the correlation when they get back together and compare lists, and they have to do that at or below the speed of light.
edit:
Vergeef me als ik wat termen verkeerd of gesimplificeerd gebruik. Ik snap het niet goed genoeg om dit mooi te kunnen uitleggen ;)
Je kan toch afspreken dat er op gezette tijden een meting gedaan wordt, en dat wanneer er een andere status wordt waargenomen dan de pairing (status Bob) er dus een bit (nee 0, ja 1) verstuurd is?
Volgens mij is het zo dat je niet weet wat de bit is, maar zodra een van de twee de bit leest weet die zeker dat dat hetzelfde zal zijn voor de ander.

Heel leuk om een wachtwoord te genereren voor encryptie, want niemand anders kan het ooit weten. Eerst was het een beetje knullig omdat je eerst met elkaar moest ontmoeten (de qubits moesten bij elkaar in de buurt zijn, at which point je net zo goed mondeling een ww kan afspreken), maar nu kan men dus de qubits teleporteren waardoor je dus op afstand een gedeeld paspoort kan hebben zonder dat iemand anders die ooit kan hebben gelezen.

(PS: Ik heb geen idee of ik het correct heb, maar dit is hoe ik het interpreteer)
Je zou een one time pad van qubits kunnen maken.
Het probleem is dat tijd relatief is. Hierdoor kun je nooit meer op afstand vast stellen dat beide punten dezelfde tijd hebben. Daarnaast is het zo dat de verstrengeling vervalt zodra er een meting is, maar verstrengeling zelf kan niet sneller dan het licht plaats vinden. Dus het zal daardoor ook niet mogelijk zijn om sneller informatie te versturen.
Zelf Einstein wist dat er iets in z’n formule niet klopt , als je er iets dieper op ingaat, kom je daar achter.
Maar ik ben het met u eens dat tijd relatief is . Daar in tegen over staat absoluut
Het duurde maar honderd jaar tot een wetenschapper in de medische wetenschap tot de conclusie kwam dat een bacterie die altijd aanwezig was bij maag zweren gemakkelijk kon worden aangepakt met antibiotica.
Zelfs een kleuter zou begrijpen dat als hij zand in de ogen smeert dat hij dan lat krijgt
Wat ieder afzonderlijk meet is onvoorspelbaar 50/50 en niet beïnvloedbaar. Het enige dat je weet is dat de ander het tegenovergestelde heeft gemeten of zal meten (tijdstip maakt niet uit).
De teleportatie is inderdaad sneller dan licht voor zover ik heb begrepen. Echter zul je het eerst moeten verstrengelen en daarvoor moet er óf communicatie zijn op de normale manier (zoals hierboven beschreven) of door de deeltjes bij elkaar te brengen.

Je zou denken: 1x zorgen dat ze entangled zijn, en daarna kun je altijd sneller dan licht communiceren! Maar daar zit de crux: zodra je de staat uit leest, breek je àltijd de entanglement.

En daardoor is het dus niet sneller als licht. Tenzij we een manier vinden om het uit te lezen zonder het breken van de entanglement. Dat zou echter een mega-revolutie zijn.

[Reactie gewijzigd door Waah op 25 mei 2022 21:58]

Tenzij we een manier vinden om het uit te lezen zonder het breken van de entanglement. Dat zou echter een mega-revolutie zijn.
Ja volgens mij vond Werner Heisenberg daar iets van...
Daar heb je dan weer Heisenberg-compensators voor.


....sorry, ik stuur mezelf wel naar buiten.
Het moet toch mogelijk zijn de deeltjes uit te lezen als een soort van morse-code, waarbij het niet uitmaakt wat de uitkomst is van de uitgelezen staat. Alleen de tijd die tussen de metingen zit wordt dan de informatie die je overdraagt. Daarmee zou je boodschappen kunnen versturen sneller dan het licht.
Of zie ik iets over het hoofd?
Allereerst ik ben in de verste verre een expert of überhaupt wetenschapper. Maar voor zover ik het begrijp:

Bij gewone data zou je dat kunnen doen. Omdat je ziet wanneer de data binnenkomt. Er veranderd iets.

Het probleem met quantumbits is, dat je het kan zien als een ondoorzichtige bol. Je kan er niet in kijken, tenzij je hem uitleest. Als je data in de ondoorzichtige bol stop, en je data stuurt via teleportatie, zie je niets aan je bol aan de andere kant.

je stopt data in de ene bol, maar er gebeurt nog niets in de andere bol. Pas as je de eerste bol doorzichtig maakt wordt de data geteleporteert naar de andere bol. En daarmee wordt direct de entanglement verbroken.

Dus de data is nu in de andere bol. Maar zichtbaar én meetbaar veranderd er niets.... En je bol is nog ondoorzichtig. Je kunt dus niet weten of de data transfer al heeft plaatsgevonden of niet.

Als je hem te vroeg uit leest, stuurt je de data dus de verkeerde kant op. En omdat de andere kant niet weet dat jij data hebt verzonden... Kunnen zij daarna nog data toevoegen zonder dat het aankomt, want de entanglement is verbroken.

Er is geen status indicator voor "entanglement gelukt" of "data ontvangen/verzonden". Je moet dus weten of data verzonden is voor je het als ontvanger uit leest.

Op deze manier die nu bewezen is, kan je dus enkel aangeven of de data is verstuurd of niet. En dat gaat nog gewoon via een kabel, en dus niet sneller als het licht.

Als we konden zien dat de status wijzigde, dan had je methode gewerkt. Maar het lastige van quantum mechanics is dat de staat van een bit tegelijk 0 en 1 is. Pas als je hem uitleest "zie" je de waarde.

Een beetje als schrodingers cat. Je weet pas of de kat leeft of niet, als je de doos openmaakt. Voor je hem openmaakt is de kat zowel levend als dood. Beide opties bestaan tegelijk. Totdat je het observeert.... Maar voor die tijd kun je niet meten zonder de doos te openen of de kat levend is of dood.

Veel beter kan ik het nirt uitleggen helaas. Quantum mechanica is.... Heel apart. Hoe meer je er in duikt, hoe minder logisch het word.

Zo is bekend dat entanglement bestaat en is het bewezen. Maar waarom en hoe? Dat weten we nog niet.
U heeft het goed begrepen er worden miljarden uitgeven voor iets wat 1 of 0 is of een van de twee.
Zelfs met een paar simple schakelaars kon je natuurlijk een “computer “ bouwen van vier bits.
Dan hebben we het natuurlijk over decennia geleden.
Je kan natuurlijk een transistor ook gewoon een signaal aanbieden dat hij afhankelijk andere factoren misschien een 0 of 1 aangeeft.
Zoals nu nog altijd bekend, is FTL communicatie niet mogelijk. Ook niet met quantum entanglement. Ook al hebben die entangled particles direct invloed op elkaar op "onbeperkte" afstand, het is onmogelijk om een entangled particle in een bepaalde positie te dwingen, en dus onmogelijk om informatie over die afstand te verzenden.
Entanglement is tijdloos..
|afstand bestaat niet in quatum en dat zelfde geld voor tijd.
Als geïnteresseerde leek kan ik je met enige zekerheid vertellen dat het antwoord nee is. De lichtsnelheid in vacuüm wordt ook wel de snelheid van causaliteit genoemd. In het kort: als je sneller gaat dan de causaliteit zelf dan kun je oorzaak en gevolg omdraaien. Bijv iemand ontvangt een bericht voordat de zender 'm verzonden heeft en meer van dat soort tegenstrijdige zaken. Ik ben geen fysicus maar mijn indruk is dat het in de natuurkunde een inmiddels hardnekkige consensus is dat om deze reden alleen informatie sneller dan het licht verplaatsen, ook via zogenaamde omwegen als met een warp drive, fundamenteel onmogelijk is in dit universum. En wat voor informatie geldt, geldt natuurlijk ook voor materie.
Ik zou het geen consensus noemen maar zelfs een bewijs. Het zogenoemde "No signaling principle" heeft een haarfijn bewijs waarom er door middel van entanglement collapse (het deel van kwantum entanglement wat superluminaal gaat) geen informatie over gedragen kan worden. De informatie zit hem in de entangled state zelf en deze zul je hoe dan ook gewoon naar elkaar moeten sturen over een fibre optic cable.
Zeker interessant maar dat is vooral toegepast op de verstrengeling. Ik doelde eigenlijk vooral op de fundamentele beperking opgelegd door de lichtsnelheid door vacuüm. Daarbij zou ik niet per se over bewijs willen spreken dat de causaliteit met geen enkele loophole ooit sneller dan c zou kunnen worden. Volgens mij bestaat een dergelijk bewijs simpelweg niet en het is de vraag of het er ooit zal komen. Het blijft theoretische natuurkunde.

De gangbare theorie laat weliswaar praktisch geen ruimte voor FTL communicatie. Echter zit er natuurlijk nog een gapend gat in de natuurkunde in de vorm van een overkoepelende theorie die de huidige relativiteitstheorie en de kwantummechanica moet opvolgen. Helaas komen de slimme koppen daar nog niet in de buurt en zolang we het universum niet fundamenteler begrijpen moeten we wat mij betreft terughoudend zijn in het absoluut uitsluiten van zaken. Maar ik heb weinig hoop dat we ooit als biologische wezens met een zeer beperkte levensduur makkelijk het universum zullen gaan verkennen a la Star Trek.

[Reactie gewijzigd door pennepesto op 26 mei 2022 17:28]

Dat klopt, ik doelde specifiek op informatie via quantum entanglement versturen. Mocht er ooit nog een andere manier van FTL komen dan zou dat wel kunnen, maar idd aangenomen wordt dat dit niet kan.

Trouwens, even full nerd:

De warpdrive uit star trek breekt de natuurwetten niet! Het heet warp omdat het de spacetime continuum warped en dus een wormhole maakt welke volledig in lijn met Einstein zijn.
Full nerd antwoord. Het probleem van de causaliteit blijft. Warp lost dat helaas niet op. Het eindresultaat is nog steeds dat je sneller dan het licht van A naar B bent gegaan.

En volgens mij is een wormhole een ander verschijnsel. Warp drive vervormt de normale 3-dimensionale ruimte voor en achter het ruimteschip waardoor de af te leggen afstand korter wordt. Vandaar de naam. Een wormgat is een tunnel van punt A naar punt B. Deze punten liggen in onze normale 3-dimensionale ruimte maar de tunnel gaat door een hogere dimensie en zorgt zo een kortere afstand. Maar ook daarbij dient zich hetzelfde causale bezwaar aan en het bestaan van wormgaten is itt bijv zwarte gaten nog nooit aangetoond of zelfs maar solide theoretisch onderbouwd.

Warp kan in principe wel en daar wordt zelfs serieus onderzoek naar gedaan, op kleine schaal. Echter hoeft warp niet per se FTL te betekenen. Het is net zo goed subliminaal toepasbaar. Dan vervalt de fundamentele causale beperking. Blijft alleen nog over de vrijwel net zo onoverbrugbare fysieke beperking van de immense hoeveelheid energie die je ervoor nodig hebt. Dat kan heel misschien als we Kardashev type 1 bereiken. Geef dat nog maar een 1000 jaar.
Nee, en wel om dit:
De uitkomst van die meting wordt naar Alice gestuurd via een klassiek communicatiekanaal.
Zonder de uitkomst van de meting is de "veranderde" toestand van het deeltje bij Alice niet te onderscheiden van de situatie waarin Bob en Charlie niks gedaan hebben met hun lokale deel van de verstrengelde deeltjes. Deze informatie wordt verstuurd met klassieke communicatie, dus is beperkt door de lichtsnelheid.

[Reactie gewijzigd door emphy op 26 mei 2022 08:59]

Kwantum verstrengeling werkt direct zonder vertraging. Hiermee kan je helaas geen informatie sneller dan het licht versturen, omdat de toestand van de kwantumdeeltjes willekeurig is er in feite ruis is. Pas door het vergelijken van verstrengelde deeltjes kan je zien dat ze zich inderdaad precies het tegenovergestelde van elkaar gedragen. Dit vergelijken doen ze door random state op een klassieke manier te versturen naar de ander kant.

De onderzoekers gebruiken dit dus in combinatie een klassieke manier van data versturen, ook al gaat er in feite ruis over de lijn. De klasieke datacommunicatie afluisteren heeft geen zin omdat het willekeurige data is. De kwantumdeeltjes uitlezen is ook zinloos omdat dan de data met de klasieke data niet meer overeenkomt.
Dus als ik het goed begrijp (en dat zal wel niet)

Bob fungeert als tussenpersoon en verbind Alice en Charlie, en zorgt ervoor dat ze altijd dezelfde staat hebben (entanglement)

Als Bob zichzelf meet, dan is dit voltooid blijkbaar?

En daarna kan Charlie een extra staat aannemen, en zodra die dat meet, dan heeft Alice die info ook zonder dat er een directe verbinding is? En dat maakt het in principe niet uileesbaar voor anderen?
Het onderscheppen van data door een ongewenst derde persoon (bob) in een netwerk zou de origineel verzonden data niet opleveren, maar random data, waardoor het dus een perfecte beveiliging oplevert.
Dan begrijp ik het goed ja. Enige risico dat ik als leek kan bedenken is dat je zeker weet dat Bob betrouwbaar is, en niet met nog een andere node dezelfde entanglement uitvoert. Want ik dacht dat je meerdere qbits kan entanglen.

Maar ik heb niet genoeg kennis van de techniek om te bepalen of dat een echt risico is :Y)
Nee dat is het prachtige. Je laat Bob functioneren als een tussenpersoon (een node in het quantuminternet) zonder dat je hem de kans geeft om een man-in-the-middle attack uit te voeren.

Als bob de packet leest bij klassiek computing, dan de-encrypt (kraakt) en re-encrypt hij het bericht met z'n eigen key en stuurt deze door naar Charlie. Charlie gaat dan het bericht de-encrypten met de public key van Bob en heeft geen idee dat dat niet de key van Alice is. (Ik krijg een bericht met een public key en die key unlocked inderdaad het bericht)

In de kwantumencryptie als bob het bericht leest dan vernietigd hij de data, dus er is geen fysieke mogelijkheid om die aanval-vector uit te voeren. Als hij een derde wil toevoegen aan de entanglement dan breekt hij deze ook. Bob kan niets anders doen dan de data doorsturen of vernietigen.
Oké, maar kan die dan niet het bericht lezen, het opnieuw maken, en dan de entanglement met Charlie aangaan en versturen?

Het blijft gewoon data toch? Als je het leest kan je dat toch gewoon opnieuw sturen?

[Reactie gewijzigd door Waah op 26 mei 2022 17:42]

Ik kan me toch niet aan het idee onttrekken dat er een mogelijkheid moet zijn om zonder het bericht te veranderen een lokale kopie te houden die je achteraf decrypt nadat het bericht is doorgezonden.
Misschien door de qubits te "roteren" (i.e. qubit 1 voor pakket 1, qubit 2 voor pakket 2 enz. enz.) die in de communicatie stroom meedoen. Op die manier kan je het qubit uitlezen zonder dat A of C hier van weten, want hij zit niet meer actief in de communicatie stroom.
als bob word gemeten word de verbinding verbroken.
dus is dat detecteerbaar.,
meten verbreekt namelijk de quantun state , quatum stete word goed uitgelegd in what the bleep do we know.
https://www.youtube.com/watch?v=x-BE8YkNzVg
Meten is in quantum niet weten , het geniale is dat je al weet wat je gaat verturen , en door die 2 nodes te verbinden door middel van een man in the middel , weet je dus de uitkomt al , en omdat je die met kun je die dus ook aan de andere kant werwachten! :-D
Dit kwam mij bekend voor, en dat klopt. In 2014 is het Delft ook al gelukt eveneens met het gebruik van quantum entanglement. Erg mooie ontwikkeling!

[Reactie gewijzigd door Septimamus op 25 mei 2022 21:53]

Nee, dat is de vorige stap zoals in het artikel staat. Enkel het teleporteren van informatie ná entanglement. Eerst hebben ze de 2 quantum bits entangled door een "directe" verbinding.

Hier is het gelukt om voor entanglement te zorgen zonder directe verbinding tussen de 2 nodes, maar door een tussen-node. Om vervolgens de teleportatie te doen. Een stap verder dus.
Interessant! Bedankt voor de opheldering. Erg indrukwekkend allemaal.
Ik zie veel te vaak een entanglement van Alice, Bob en Charlie op andere websites ^^

Maar serieus...

Dit is niet bepaald mijn expertise en ik kan er dan ook niet zo heel veel over zeggen.
Een "veilige" overdracht klinkt leuk, maar dat lijkt mij net zoiets als "garantie tot aan de deur". Er komt altijd wel iemand met een slimmere, snellere computer of er wordt een "lek" ontdekt, wat natuurlijk simpelweg aan het begin of aan het einde van een verbinding kan zitten.

Voorzover ik eerdere beschrijvingen heb gelezen zijn qubits niet te kopieëren, wat komt door hun (verstrengelde) quantum-state, en kan je dus bijvoorbeeld niet simpelweg een communicatie aftappen zonder dat dat opvalt, maar "de uitkomst van die meting wordt naar Alice gestuurd via een klassiek communicatiekanaal". Is dat dan niet een zwak punt?

Waarom zou je nog "een klassiek communicatiekanaal" gebruiken als je alles "veilig" kan doen?

Kan iemand uitleggen waarom hier de term "teleportatie" wordt toegepast?
Bij mij is de security ooit een keer zo uitgelegd. Veel te kort door de bocht, maar het laat wel een interessant principe zien:

Stel dat er twee manieren om een qubit te meten:

Je kan kiezen om 0/1 te meten; de uitslag is altijd een 0 óf een 1 voor jou
Je kan kiezen om a/b te meten; de uitslag is altijd een a óf een b voor jou
Je kan ze niet beiden meten.

Nu ga je een stroom aan qubits meten:

Eerste bit:
Alice kiest om een 0/1 meting te doen de uitslag is 1
Charlie kiest om een 0/1 meting te doen: de uitslag is ook 1 (gegarandeerd)

Tweede bit:
Alice kiest voor een a/b meting: de uitslag is b
Charlie kiest voor een a/b meting: de uitslag is ook b (gegarandeerd)

Derde bit:
Alice kiest voor een a/b meting: de uitslag is b
Charlie kiest voor een 0/1 meting: de uitslag is 1

Zo lang Alice en Charlie beiden op dezelfde manier meten, is de uitslag gegarandeerd hetzelfde.

Zodra ze op een verschillende manier meten, dan is niet meer te garanderen wat de uitslag is, de volgende combinaties zijn dan mogelijk:

Alice: a, Charlie: 0
Alice: a, Charlie: 1
Alice: b, Charlie: 0
Alice: b, Charlie: 1
Alice: 0, Charlie: a
Alice: 0, Charlie: a
Alice: 1, Charlie: b
Alice: 1, Charlie: b

stel nu dat Alice het volgende meet
b111010ba0
en Charlie:
1a11a1b0a0

Dan zie je dat ze 5 van de 10 keer dezelfde meting hebben gebruikt, en daar ook dezelfde uitslag hebben.

Nu kunnen zij mbv tragere communicatie met elkaar overleggen, en melden welke type metingen ze hebben gebruikt. Hierdoor komen ze erachter dat alleen bits 3,4,6,9 en 10 bruikbaar zijn, de rest gooien ze weg. Deze trage/onveilige communicatie is nodig om te weten wélke bits ze kunnen weggooien. Deze data is niet belangrijk voor hackers, de metingen zelf zitten al veilig bij Alice en Charlie. Ze communiceren alleen maar het type meting, dit is geen geheim.

De bruikbare data is nu dus 111a0, de rest is troep.

Dit is uiteraard een simplificatie, maar het legt hopelijk een beetje uit waarom dit theoretisch 100% veilig kan zijn.

edit:
Ik hoop dat mijn uitleg niet te veel van de werkelijkheid vandaan ligt. In het ergste geval roep ik hier Cunningham Law op mezelf af en komt iemand met een betere uitleg :)
Ik stel je reactie erg op prijs, maar ik snap er nog steeds niets weinig van.
Charlie kiest om een 0/1 meting te doen: de uitslag is ook 1 (gegarandeerd)
Nee, het is een gok. Er is een 50/50 kans dat het goed is (of fout)
Je kan het alleen gegarandeerd goed hebben als je van te voren afspreekt hoe je de meting gaat verrichten...en dat vereist dus een afspraak die gemaakt moet worden buiten het "beveiligde" circuit om.

Maak je zo'n afspraak niet dan kan je dus wel een oneindige stroom aan data "telepoteren", maar de kans dat je ook daadwerkelijk iets nuttigs krijgt aan de andere kant wordt kleiner naarmate de heoveelheid data toeneemt.

Bovendien is het een nogal omslachtige manier van data versturen. Het lijkt mij dat het een enorme overhead heeft, toch al snel een factor 2 van de eigenlijk te versturen data.

Is het ook niet zo dat dit (op dit moment/in de beginfase) niet een toepassing is die voor grote hoeveelheden data gebruikt kan/zal worden, maar meer om een bepaalde encryptie op te zetten en te garanderen tussen twee fysieke punten?
Goede vragen, thanks!
Nee, het is een gok. Er is een 50/50 kans dat het goed is (of fout)
Je kan het alleen gegarandeerd goed hebben als je van te voren afspreekt hoe je de meting gaat verrichten...en dat vereist dus een afspraak die gemaakt moet worden buiten het "beveiligde" circuit om.
Ik denk dat we het over hetzelfde hebben, maar dan anders verwoord. Als je vantevoren afspreekt hoe je gaat meten, dan heb je inderdaad een succes-rate van 100%. Hier heb je helaas weinig aan.

Als je het niet afspreekt, dan heb je in ongeveer 50% van de metingen gegarandeerd hetzelfde antwoord. Vervolgens kan je achteraf zien welke bits dit precies waren (zonder te praten over wat de waarde van die bits waren).

Over het publieke/onveilige kanaal, hoef je alleen te communiceren welk type meting je hebt gedaan per bit. In het voorbeeld hierboven, zegt Alice (publiekelijk):
a/b - 0/1 - 0/1 - 0/1 - 0/1 - 0/1 - 0/1 - a/b - a/b - 0/1
Charlie zegt:
0/1 - a/b - 0/1 - 0/1 - a/b - 0/1 - a/b - 0/1 - a/b - 0/1

Gezamelijk weten ze nu dat ze in 5 van de 10 gevallen dezelfde meting hebben gedaan. Nu weten ze dat deze 5 bits waardevol zijn, en dat de rest troep is. Ook weten zij de waarde van deze bits (111a0, zie vorige post). Iemand die de publiekelijke communicatie afluistert, weet de waardes dus niet!
Bovendien is het een nogal omslachtige manier van data versturen. Het lijkt mij dat het een enorme overhead heeft, toch al snel een factor 2 van de eigenlijk te versturen data.
Goed punt, klopt compleet! Deze methode kan echter gebruikt worden om een gezamelijke key af te spreken voor symmetrische versleuteling. Je hoeft de quantum-dingen dan alleen maar te doen voor de key. Zoals @fastedje is dat ook hoe het nu al werkt in TLS/HTTPS! :)
_/-\o_

...het laatste is inderdaad wat ik ook dacht. Daar kan het inderdaad zeer nutig voor zijn.

Ik heb nog steeds mijn twijfels over de kansberekening.
Bij een enkele bit is het 50%, bij een qubit is het al lastiger omdat die 4 states heeft (0/0,0/1,1/0 en 1/1), maar met één qubit heb je nog geen sleutel.

Dat maakt verder ook niet zo heel veel uit. Knappe koppen gaan dat allemaal uitwerken :)

Allebei bedankt voor jullie input!!!
Bij het opzetten van een TLS/HTTPS verbinding wordt er ook eerst een zeer inefficiënte asymmetrische encryptie gebruikt met public/private key pairs. RSA en Eliptic Curve encryptie zijn ook heel duur inefficiënt, maar dit wordt alleen gebruikt om een random key te versturen die voor de veel efficiëntere block cipher wordt gebruikt (AES128/256).
Mooie techniek. Zelf heb ik een achtergrond die wel eenig sinds aansluiting heeft met de inhoud van het artikel. Ik vind het ook super dat het uitgelegd wordt op een manier waarop ook de 'gewone' Tweaker het kan begrijpen zonder die achtergrond te hebben.

Als het goed is mag het ook gezegd worden ;)

Edit: blijkbaar wordt je nog steeds niet serieus genomen als er een taalfout in je reactie staat. Ik trek daar mijn eigen conclusies uit, wees vrij om hetzelfde te doen maar doe dat in je hoofd. Reacties zijn niet nodig, ongepast, en off-topic.

[Reactie gewijzigd door JeffreyGorissen op 26 mei 2022 12:02]

Daarom zijn het ook theorieën en geen wetten.
Het lijkt erop dat je wetenschap fundamenteel niet begrijpt.
Alle wetenschap is onvolmaakt. Dat komt omdat we niet alles (kunnen) weten.
Er zijn in de wetenschap dus eigenlijk ook geen wetten. Wel wetmatigheden die we in theorieen beschrijven. Alle natuurkundige wetten zijn gebaseerd op theorieen.
In de wetenschap is het dus helemaal niet zo dat een 'wet' iets is dat vaststaat en een 'theorie' iets is dat op losse schroeven staat. De hele wetenschap staat in feite op losse schroeven en als jij iets kun bedenken dat de werekelijkheid beter beschrijft dan kun je (delen van) de gangbare theorieen en wetmatigheden de prullebak in gooien.

Die therieen en wetten waar jij het over hebt zijn gewoon formules die beschrijven hoe bepaalde dingen die wij waarnemen zich gedragen. En die zullen dus altijd beperkt zijn tot de dingen die wij kunnen waarnemen.
Zo had meneer Newton ooit bedacht hoe zwaartekracht op aarde werkt. Hij heeft daar een mooie formule voor gemaakt en die werkte best wel goed.
Maar wat bleek, die formule werkte niet helemaal goed meer naarmate de snelheden dichter bij de lichtsnelheid kwamen of naarmate de betrokken massas erg groot worden.
Einstein heeft daarom een nieuwe set formules bedacht die hier wel rekening mee hielden.
En die formule werkt voor het overgroot deel van het universum. Je kunt er dus mee voorspellen hoe zwaartekracht zich gedraagt in het overgrote deel van het universum.
En het mooie is, als je die formule van Einstein gebruikt en je vult daar lage snelheden en kleine massa's in dan gedraagt die formule zich precies als de formules van Newton.
De formules van Einsten zijn dus een soort upgrade van de formules van Newton waardoor ze meer en extremere situaties kunnen beschrijven. Daarnaast geven ze een nieuwe kijk op materie, ruimte en tijd.

Sceptisch zijn is goed want dat kan de wetenschap verder helpen.
Maar je kunt niet sceptisch zijn zonder de materie goed te begrijpen.
We weten namelijk al dat de formules die we in relativiteit en quantummechanika gebruiken niet alles dekken.
Maar je kunt niet ontkennen dat ze erg goed werken voor het gebied waar ze voor bedacht zijn.
Zo werken de formules van Newton dus helemaal prima voor vallende appels, gegooide stenen en andere aardse zaken. Maar om zoiets als GPS te kunnen hebben moet je rekening houden met andere effecten die helemaal niet worden beschreven in de formules van Newton. Maar de formules van Einsten werken in dat geval wel. Zonder Einstens formules had GPS dus nooit kunnen werken. Dan kun je wel denken dat je sceptisch bent, maar we hebben al veel toepassingen gevonden voor de relativiteitstheorieen. Je kunt dus niet ontkennen dat ze een stukje van de werkelijkheid beschrijven.
Wel grappig dat hij zelf wist dat er iets niet niet klopte en een ontsnappingsclausule heeft ingebakken.
Nee, dat heeftie niet.
Je hebt het nu denk ik specifiek over de algemene relativiteitstheorie en de uitdijing van het universum.
Einstein heeft een extra stukje aan zn formule geplakt om een heel specifiek effect te krijgen, namelijk dat zijn formule een statisch universum beschrijft dat niet uitdijt of krimpt. Het was dus helemaal geen ontsnappingsclausule, het was gewoon onderdeel van zijn beschrijving van de dynamiek van het universum.
In die tijd konden we nog niet meten of het universum krimpt, statisch is of uitdijt. Einstein volgde hierin zn gevoel en maakte zn formule zo dat het universum niet kromp en niet uitdijde. Dat deed hij door een soort compensatie in te bouwen in zn formule.
Later bleek dat je dat stukje van de formule kunt gebruiken om een universum te beschijven dat juist uitdijt of krimpt. Kwestie van een ander getal gebruiken.
Maar het is dus niet zo dat Einstein toendertijd dacht dat het universum wel eens uit kon dijen en dat hij daarom dat stukje aan zn formule heeft geplakt als een soort ontsnappingsclausule.
Helkaas zie je dit wel soms gezegd worden in populair wetenschappelijk materiaal.

Overigens zijn de relativiteitstheorieen van Einsten behoorlijk goed getest. Er zijn duizenden experimenten geweest en geen enkele heeft Einstens theorieen tegengesproken.
En hetzelfde geldt voor quantummechanika. Er is geen experiment dat ons doet geloven dat quantummechanika niet klopt.
Het probleem is echter dat die twee theorieen als water en olie zijn. Je kunt ze wiskundig niet verenigen.
En dat is waarom natuurkundigen denken dat er een andere nieuwe theorie moet bestaan waar zowel relativiteitstheorie als quantummechanika onderdeel van zijn. Maar tot nu toe hebben ze weinig success.
Geweldige reactie!

Ik wil hier als fysicus nog even op inhaken en toevoegen dat de Schroedinger vergelijking (de grondvest van moderne kwantummechanica) de meest kloppende, voorspellende, ronduit prachtige theorie is die er bestaat. De gehele chemie werd plotsklaps van een fenomenologische wetenschap een exacte wetenschap gemaakt. En niet omdat we de Schroedinger vergelijking gemaakt ("gefit" bijvoorbeeld) hadden om de chemie te verklaren, maar dit was gewoon een leuke toevalligheid van de Schroedinger vergelijking. De SE en het Pauli exclusie principe verklaard Mendelev's periodiek systeem, waarom isotopen praktisch identiek zijn, afgezien van hun halfwaardetijd/nuclear verval, het verklaard waarom dingen bepaalde golflengtes licht reflecteren of absorberen en nog duizenden meer theorieën en fenomenen.

De kwantummechanica zoals we die kennen is nog niet perfect en er zit nog een groot probleem in (zwaartekracht), maar het is de best verklarende theorie die de mensheid ooit heeft gehad.
Zelden, laat staan op Tweakers, gezien dat iemand iets zo plezierig uitlegt zonder welke toon van onaardigheid dan ook. _/-\o_
De theorie van Einstein? Aangezien hij er meerdere had neem ik aan dat je doelt op de bekendste? E=MC2. Maar daar is geen twijfel over. Die staat als een huis. Alle experimenten bevestigen dat alleen maar.

https://www.nist.gov/news...ed%20the%20most%20precise

Nu hoef je het niet geloven maar wat doe je dan in hemelsnaam op een techsite.
je zal vast een slimme vent zijn.. want ik begrijp er bijzonder weinig van, maar "eenig sinds"?

maar goed ik zie mezelf als gewone tweaker dus ik ga het artikel nog eens lezen en dan hopen dat ik het dan wel een beetje ga begrijpen.
Beetje denigrerende opmerking. Als ik soms mijn eigen tekst terug lees dan verbaas ik me af en toe ook hoe ik in godsnaam bepaalde woorden of halve zinnen opgeschreven heb, compleet verkeerde woorden of 20 tik- en grammaticale fouten in 3 woorden. Best indrukwekkend hoe het brein soms in taal denkt, net als dat je in een gesprek soms enkele seconden moet nadenken om een zin te ontleden en te verstaan wat iemand nou eigenlijk gezegd heeft.

Heeft echt niets met 'basisschoolkennis' te maken, maar met hoe het brein taal af en toe ontcijfert of hoe het brein gedachten omzet in begrijpbare taal.
Hoewel ik de kern van je reactie onderschrijf, is het geval in kwestie daar echt geen voorbeeld van. Zo ver verwijderd van wat het moet zijn, dat is met zekerheid een fundamenteel gebrek aan taalkundige basis.
Although future quantum network applications will widely use teleportation between non-connected nodes in the network, the demanding set of requirements on the pre-shared entanglement, the BSM and the coherence times for enabling real-time feed-forward has, so far, prevented the realization of teleportation beyond directly connected stationary network nodes.
hoe ze remote entanglement voor elkaar zouden krijgen zonder directe fysieke interactie of indirecte communicatie over een extern communicatiekanaal (fiberoptic cable tussen de 3 nodes) lijk ik nog te missen, maar ik ben geen quantumfysicus :|
Volgens mij weten ze het zelf ook niet :?

Ik ben wel benieuwd hoe ik zonder kabel of wifi mijn data kan versturen.
Als we dit kunnen teleporteren dan vraag je je af waarom dat niet met fysieke objecten zou kunnen.
Natuurlijk denk ik te simpel, ik weet het.

Ik ben ook wel benieuwd waarom dit niet zou werken bij een sneller-dan-licht snelheid. Als je dus claimt dat iets getelporteerd wordt dan geef je dus aan dat er geen fysieke verbindingen zijn, en dan zou er dus niets in de weg moeten staan om de speed-of-light te doorbreken. Het enige wat je tegenhoudt is het klassieke, trage, controle kanaal, maar dat bestaat alleen maar om de data te veriefiëren. Als je dat overslaat, of ook via quantum entanglement doet, dan neem je de restricite toch weg?

Is er iemand op Tweakers die hier écht verstand heeft?
Niks gaat sneller dan het licht, of zonder kabel of wat dan ook. Je verstuurd een packet qubits via de lichtsnelheid en daar zit de informatie in. Teleportatie hier betekend hetzelfde als de teleportatie van een telefoon of een telegram: je verplaatst kwantuminformatie van plaats A naar B zonder het zelf fysiek naar elkaar toe te moeten (laten) tillen.

Het klassieke trage controle kanaal bestaat niet ter verificatie, maar is de informatie die je nodig hebt om geheime code te ontcijferen.

Stel je voor ik stuur jouw een entangled qubit package en we spreken af dat als we hetzelfde meten (allebei ↑ of allebei ↓) dan noemen we dat een 0 en als we iets anders meten dan noemen we dat een 1.

Ik stuur jou mijn geheime entangled state (danwel ↑↑ + ↓↓, danwel ↑↓ + ↓↑) en we meten allebei tegelijkertijd. De entagled state vervalt ("kiest" een van de twee opties) bij ons tegelijkertijd, maar jij moet nog steeds van mij horen of ik een ↑ of een ↓ mat om te achterhalen of ik jou een 0 of een 1 stuurde.

Er zit geen informatie in de meting alleen, dat blijft een pure kansberekening waar we geen controle over uit kunnen oefenen.

Dit is niet een praktische limitatie maar een wiskundige zekerheid
voor zover ik weet is het concept van entanglement nog zeer theoretisch en zijn er alleen nog maar claims over gelukte "teleportatie" van informatie in zeer experimentele setups geprobeerd, ik durf zelf niet zeggen gelukt. Dan zwijgen we nog geheel over teleportatie van materie. Wat je in science-fiction ziet is wat het woord letterlijk zegt: wetenschappelijke fictie
Dat is ook onmogelijk. (Dit is een theorem, dus een wiskundig feit)

Je kan een kwantumstate niet in klassieke informatie omschrijven. Wat ze hebben laten zien is (in theorie) simpelweg het verbinden van meerdere kwantumcomputers via een netwerk zoals dat met het internet ook gaat. Je zult altijd nog "kwantumrouters" met elkaar moeten verbinden om kwantuminformatie met elkaar te vereenvoudigen.

Dit is echter ontzettend ingewikkeld en daarom een enorme stap vooruit. Dit is ook een onderzoek van Technische Universiteit Delft en laat dus eerder de techniek ziek hoe je iets wat op papier eenvoudig lijkt zou moeten doen. Dit is ook dezelfde groep die de loophole free Bell test deed in 2015: iets wat door consensus als bewezen aangenomen werd, maar waarvan de uitvoering lastiger is dan de formulering.
Alice en Bob zijn niet direct met elkaar verbonden
Heb ik dat nou mis, of moet dat zijn "Alice en Charlie"?
In de tijd dat ik aan het zoeken was bij "Feedback"/"Geachte redactie" heeft iemand anders het hier gewoon gekwakt. Maar ja, dat wou ik dus ook zeggen :)
Als je ook denkt dat het feedback-systeem wel wat simpeler mag, kun je hier stemmen: https://gathering.tweaker...message/57772966#57772966
Ik snap weinig van dit onderwerp, maar het lezen van deze zin maakte het nog complexer dan mijn hersens konden volgen. Blijkt dat er gewoon een schrijffout in het artikel zit :)
Is er iemand die mij kan verwijzen naar een white paper zodat ik het bovenstaande zeer duidelijke verhaal
een klein beetje kan volgen ;)
Een echt white paper wordt lastig aangezien dit gewoon een keihard basic academisch onderzoek is, maar meer informatie kan je natuurlijk altijd Straight from the source halen!
Die had ik al gelezen maar was niet veel wijzer geworden, ben me nu maar gaan verdiepen in de qubits , nodes etc. Kost veel leestijd maar het artikel wordt nu wat meer levend
Waarom wordt er structureel gesproken over teleporteren? Er teleporteert helemaal niks. De staat wordt gewoon middels een foton vervoerd naar de eindbestemming.
"Quantum Teleportation" is nou eenmaal de naam die men er aangegeven heeft. Wat extra frustrerend is, want er is ook een "No-teleportation theorem"
(dat is theorem, niet theory, dus een wiskundig feit) die beam-me-up-scottie teleportation verbiedt.

Met teleportation wordt bedoeld informatie van plaats A naar plaats B te brengen. Klassiek is dit eenvoudig, dit bericht heb ik naar jou "geteleporteerd", maar je kan kwantum informatie niet onder woorden naar elkaar teleporteren.

Dit onderzoek laat zien dat je kwantuminformatie wel naar elkaar kan "teleporteren" door interconnected kwantumcomputers. Iets wat ongelofelijk vanzelfsprekend klinkt (en op papier ook ongelofelijk vanzelfsprekend is) maar in de praktijk ont-zet-tend moeilijk is.

Leef je in in een 19e eeuwse boer die altijd post per koets of duif of paard doet. Die boer zou een telegram ook teleporteren noemen (ik bedoel, kijk eens naar het woord). Dit is in principe een zelfde leap ahead voor kwantum.
Maar om het even beknopt en simpel te houden.

Wat is het grote voordeel hiervan?
Stel ik wil een pakketje versturen, en ik gebruik hiervoor als sleutel het woord "geheim"
Dit is eenvoudig te raden. Ook zal, wanneer ik twee keer hetzelfde pakketje verstuur, deze er hetzelfde uitzien.

Wat je wilt om het veiliger te maken zijn 2 dingen:
- Een lange en ingewikkelde sleutel
- Telkens een andere sleutel

Hoe dit op dit moment wordt opgelost door je computer, is door ruis toe te voegen.
[sleutel "geheim"] + [ruis] + [versleutel algoritme] = ingewikkelde en lange sleutel die telkens veranderd

Hoe maak je ruis?
Jouw computer gebruikt o.a de willekeur van jouw muisbewegingen/toetsenaanslagen. Maar ook hardware en andere ingewikkelde algoritmes.

Kwantumverstrengeling is dat Alice en Charlie beiden naar "dezelfde tv"/bron met ruis kunnen kijken zonder dat iemand anders kan meekijken. Ze moeten wel afstemmen wanneer, en op welk kanaal ze kijken. Die ruis wordt vervolgens gebruikt als sleutel voor de pakketjes.

[Reactie gewijzigd door vip200 op 27 mei 2022 10:12]

Maar dan zou je in theorie de ruis kunnen hacken door in de tv/bron in te breken toch?

Of wordt er automatisch onderling voor het verzenden van pakketjes afgestemd over welk kanaal ze gaan kijken?
Het maken van de 2 verstrengelde deeltjes gebeurd in dezelfde ruimte. Bij het uitlezen hoeven ze niet in dezelfde ruimte aanwezig te zijn. Inbreken in de tv/bron is niet mogelijk, omdat je hiervoor toegang moet hebben tot 1 van de 2 verstrengelde deeltjes.

Ze hoeven alleen maar te communiceren wanneer en hoe ze meten, niet wat zien. Wat ze zien weten alleen Alice en Charlie en wordt gebruikt als sleutel.

Misschien kun je de werking van de kwantumverstrengeling zelf vergelijken met hoe een wipwap werkt. Als er iets veranderd aan de ene kant merk je het meteen aan de andere kant. En als de ene kant gaat zitten vliegt de andere kant omhoog.

We snappen alleen nog niet hoe bij kwantumverstrengeling de 2 kanten met elkaar verbonden zijn.
Veiligheid, niet te tappen. Er is niet eens ruwe encrypted data om te onderscheppen
Ah dus in plaats van data over een snelweg lat rijden zeg maar wat iedereen kan zien om van A naar B te gaan verdwijnt het bij punt A en komt het weer tevoorschijn bij punt B en niemand die het kan zien?
Juist :Y) dat is mooi verwoord
Maar het is niet perse sneller wat ik hier lees maar wel veiliger?
Klopt. Ondanks dat de teleportatie instant is, moet je eerst verstrengelen en dat gaat gewoon met normale snelheid. Dus inderdaad niet sneller.
Maar hoezo kan B het niet tappen? Als Bob nooit de entanglement meet/verbreekt, dan kan hij zich voordoen als A en/of C richting de ander? Is er een manier dat A & C kunnen verifiëren dat ze met elkaar entangled zijn en niet meer met B?
Als B niet meet, zullen A en C niet entangled zijn. Dat is namelijk de enige manier om A en C te verbinden.

En als B meet, wordt zijn entanglement meteen ongedaan gemaakt.

Dat is de theorie. Wat ik me dan wel bedenk: wat als B een entanglement tussen A, C en D kan opzetten.... Dan heb je eigenlijk een soort man-in-the-middle attack.

Je kan de data dan nog splitsen tussen vele bobs, en dan wordt het wel praktisch onmogelijk om alle data te verkrijgen. En voor zover ik weet kan je maar 1 bit per entanglement sturen dus je kán voor een kleine boodschap een hele rits aan bobs inhuren.

[Reactie gewijzigd door Waah op 26 mei 2022 00:36]

Maar stel je voor dat B niet meet voor dat het de data van C naar A onderschept heeft. Op dat moment is B nog entangled met C terwijl C in de veronderstelling is dat C entangled is met A. B kan die entanglement gebruiken om de data uit te lezen. B kan dan ook B's entangled met A gebruiken om data naar A te sturen, dezelfde data of valse data, terwijl B doet alsof die data van A afkomstig is. A gebruikt dan de entanglement tussen A en B om te verifiëren dat er geen man in the middle attack is omdat A denkt dat die entanglement met C is.

Dus tenzij A & C een methode hebben om te verifiëren dat ze echt met elkaar entangled zijn, is een man in the middle attack nog steeds mogelijk door in ieder geval B. Dit maakt een aanval van een 4de partij D wel onmogelijk.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.


Nintendo Switch (OLED model) Apple iPhone SE (2022) LG G1 Google Pixel 6 Call of Duty: Vanguard Samsung Galaxy S22 Garmin fēnix 7 Nintendo Switch Lite

Tweakers vormt samen met Hardware Info, AutoTrack, Gaspedaal.nl, Nationale Vacaturebank, Intermediair en Independer DPG Online Services B.V.
Alle rechten voorbehouden © 1998 - 2022 Hosting door True

Tweakers maakt gebruik van cookies

Tweakers plaatst functionele en analytische cookies voor het functioneren van de website en het verbeteren van de website-ervaring. Deze cookies zijn noodzakelijk. Om op Tweakers relevantere advertenties te tonen en om ingesloten content van derden te tonen (bijvoorbeeld video's), vragen we je toestemming. Via ingesloten content kunnen derde partijen diensten leveren en verbeteren, bezoekersstatistieken bijhouden, gepersonaliseerde content tonen, gerichte advertenties tonen en gebruikersprofielen opbouwen. Hiervoor worden apparaatgegevens, IP-adres, geolocatie en surfgedrag vastgelegd.

Meer informatie vind je in ons cookiebeleid.

Sluiten

Toestemming beheren

Hieronder kun je per doeleinde of partij toestemming geven of intrekken. Meer informatie vind je in ons cookiebeleid.

Functioneel en analytisch

Deze cookies zijn noodzakelijk voor het functioneren van de website en het verbeteren van de website-ervaring. Klik op het informatie-icoon voor meer informatie. Meer details

janee

    Relevantere advertenties

    Dit beperkt het aantal keer dat dezelfde advertentie getoond wordt (frequency capping) en maakt het mogelijk om binnen Tweakers contextuele advertenties te tonen op basis van pagina's die je hebt bezocht. Meer details

    Tweakers genereert een willekeurige unieke code als identifier. Deze data wordt niet gedeeld met adverteerders of andere derde partijen en je kunt niet buiten Tweakers gevolgd worden. Indien je bent ingelogd, wordt deze identifier gekoppeld aan je account. Indien je niet bent ingelogd, wordt deze identifier gekoppeld aan je sessie die maximaal 4 maanden actief blijft. Je kunt deze toestemming te allen tijde intrekken.

    Ingesloten content van derden

    Deze cookies kunnen door derde partijen geplaatst worden via ingesloten content. Klik op het informatie-icoon voor meer informatie over de verwerkingsdoeleinden. Meer details

    janee