Wetenschappers teleporteren gegevens over bijna 100km

Wetenschappers zijn erin geslaagd om een quantumtoestand over een afstand van 97 kilometer te teleporteren, waarbij fotonen werden gebruikt. Op termijn moeten hiermee dataoverdracht en encryptie voor quantumcomputers mogelijk worden.

De Chinese onderzoekers gebruikten voor hun experimenten quantumverstrengelde fotonen, die na verstrengeling 97km uit elkaar werden geplaatst. Door de eigenschappen van het ene foton te veranderen, past het tweede foton zich automatisch aan, een eigenschap die quantumteleportatie wordt genoemd omdat er geen fysieke overdracht van gegevens of deeltjes plaatsvindt. De overdracht betekende een record, aangezien wetenschappers bij voorgaande pogingen niet verder kwamen dan een afstand van 16km.

Met de methode brengen de wetenschappers dataoverdracht en encryptie voor quantumnetwerken een stap dichterbij. Teleportatie van quantumgegevens is veilig, omdat er niets onderschept kan worden in een systeem waarbij deeltjes verstrengeld met elkaar zijn. Omdat er geen vertraging zit tussen de uitwisseling van gegevens bij verstrengeling kunnen quantumnetwerken aanzienlijk sneller werken dan conventionele netwerken.

Volgens de wetenschappers is de snelheid waarmee individuele quantumtoestanden geteleporteerd kunnen worden nog een limiterende factor. De verstrengelde fotonen kunnen ingezet worden als qubits in quantumcomputers, maar vooralsnog kan het systeem slechts vijf individuele quantumtoestanden per minuut teleporteren.

In de toekomst moeten bij teleportatie satellieten worden ingezet. Hiermee willen de wetenschappers waarschijnlijk verstrengelde fotonen wereldwijd uit kunnen zetten, om zo wereldwijde teleportatie van gegevens mogelijk te maken. Daarmee zou een quantuminternet mogelijk worden, maar vooralsnog is niet duidelijk hoe dit in zijn werk moet gaan.

Reacties (166)

[Amanoo]

Iets uit het artikel waarnaar gelinkt is, maar niet blijkt uit het Tweakers.net artikel, en wezenlijk belangrijk is om erbij te noemen:

When a photon is changed at A, the particle at B also changes. No information passes from A to B, but the photon change can be used to partially encode quantum bits, called qubits.

Dit wil zeggen dat er ABSOLUUT GEEN informatie wordt verzonden. De lag-vermindering bij games waar sommige mensen op hopen is pure science fiction. Niet eens toekomst muziek. Gewoon science fiction. Ze willen de verstrengelde qubits gebruiken voor security, niet voor de daadwerkelijke informatie-overdracht. Informatie-overdracht over quantum verstrengeling zou onmogelijk moeten zijn. Dit zou betekenen dat het universum niet-causaal is, oftewel, er zit GEEN verband tussen oorzaak en effecten. De verstrengeling wordt enkel voor de encryptie gebruikt, welke nutteloos is zonder de data (die gewoon over telefoonlijnen, glasvezels of andere meer traditionele middelen wordt verstuurd).

Het tweakers.net artikel impliceert dat de informatie direct door de kwantumverstrengeling wordt geleid. Dit is iets dat regelrecht uit de dikke duim van de schrijver komt, en NIET van de wetenschappers achter dit project. Gelieve dit toch liever te herschrijven (inclusief de titel, aangezien zoals ik al zei de enige gegevensoverdracht tijdens dit onderzoek over internet heeft plaatsgevonden).

[willem_liu]

Als je een deeltje kan veranderen dan kan je dat toch ook al beschouwen als informatie?
Wordt hier met veranderen bedoeld dat je een deeltje draait?
Dan kan je de nieuwe stand interpreteren als een bepaalde bit-waarde.

[.oisyn]

Als je een deeltje kan veranderen dan kan je dat toch ook al beschouwen als informatie?

Niet als je niet kan beïnvloeden hoe hij verandert en ook niet kan meten wanneer hij verandert. Ook @ Sir Guinhill hieronder, die tick kun je dus niet communiceren want je kunt niet uitlezen wanneer hij 'tikt'. Op het moment dat je uitleest dan vervalt de superstaat namelijk.

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 24 juli 2024 23:19]

[Sir Guinhill]

Wat Amanoo zegt is correct :Er Wordt GEEN informatie verzonden, tussen de verstrengelde fotonen.
Maar je kan de fotonen wel gebruiken om informatie overdracht mogelijk te maken.

Als je nu meerdere verstrengelde Fotonen neemt en hier een protocol omheen ontwerpt
Bijvoorbeeld 9 Fotonen, 1 voor de tick. Als die veranderd is er een update. de andere 8 zijn bits. Dus heb je een 1 Byte brede "pijp" waar je informatie "door" kan sturen zonder dat deze afgeluisterd kan worden.

@.oisyn "Op die fiets". Ja dat maakt mijn beschrijving onmogelijk. Still It can be used as a bad example.

[Reactie gewijzigd door Sir Guinhill op 24 juli 2024 23:19]

[HEY_DUDE]

Informatie kan nietsneller dan het licht, dat is een rechtstreekse schending van de relativiteitstheorie. Dat informatie geen materie is maakt hierin niet uit. Bij verstrengeling zijn deeltjes wel gekoppeld. Je kan bv twee deeltjes maken waarvan er een linksom 'draait' en een tweede rechtsom. Door de kwantummechanisch gedragen beide deeltjes zich zodanig dat beide zowel linksom als rechtsom 'draaien'. Als je beide deeltjes nu 100km uit elkaar haalt en een metingdoet op een deeltje en deze blijkt linksom te draaien, dan ligt het daarmee vast dat de.tweede rechtsom draait doorde koppeling (entanglement)

Informatie wordt bij teleportatie middels een laser van het ene deeltje naar het andere deeltje overgebracht, waarmee de relativiteitstheorie niet geschonden wordt

[HellStorm666]

Informatie kan nietsneller dan het licht, dat is een rechtstreekse schending van de relativiteitstheorie.

Dat is ook de reden dat het nog steeds de relativiteitstheorie genoemd wordt.
Het is een theorie. Niets zegt dat er niet ooit een tijd komt, waarom wij kunnen zeggen, die theorie klopte niet want......

[HEY_DUDE]

De zwaartekracht is ook maar een theorie. Als jij van een flatgebouw springt is er niets dat zegt dat de theorie op dat moment niet wijzigt en jij niet naar beneden valt. De natuur lijkt zich nu eenmaal aan deze wetten en theorieën te houden

[..bennie]

Nee. De natuur houdt zich nergens aan. Wij hebben wetten en theorieën bedacht om de natuur te beschrijven.

[HEY_DUDE]

Nee! Alles valtnu eenmaal naar beneden en niet omhoog. De natuur lijkt zich hier aan te houden. De natuur zit vol met wetmatigheden.

[Amanoo]

Nope, in de wetenschap is 'theorie' een woord waarmee een feit wordt beschreven. Wat jij bedoelt heet een hypothese. De Riemann-hypothese is een stelling waarvan we misschien ooit kunnen zeggen, deze hypothese klopte niet want....
Een theorie is gewoon iets dat als waarheid wordt aangenomen. Als het dan niet daadwerkelijk correct is, dan is het wel iets dat wordt ondersteund door een grote hoeveelheid onderzoek.

[Reactie gewijzigd door Amanoo op 24 juli 2024 23:19]

[ATS]

Nee, dat klopt echt niet. Een theorie is een theorie: een beschrijving de manier waarop we denken dat fenomenen samenhangen. De theorieën die we hanteren worden steeds verfijnder, en blijken de werkelijkheid met grote accuratesse te benaderen. Toch houden ze de status van theorie. Hoe langer zo'n theorie standhoudt onder verschillende experimenten die bedacht zijn om hem onderuit te halen (en bij de relativiteitstheorie zijn dat er al vele geweest), hoe sterker hij wordt. Maar één enkel tegenvoorbeeld is genoeg om de theorie toch te moeten verwerpen, of tenminste aan te passen en/of het toepassingsbereik te beperken.

[raphidae]

Ik denk dat je even moet nalezen wat 'theorie' betekent: http://www.fsteiger.com/theory.html

[Lupo1989]

Meer informatie over dit onderwerp is deze aflevering van “Through the Wormhole” hoe dit process werkt met teleportatie van fotonen.
http://www.youtube.com/watch?v=KByhu3HKy5s <-- kijk specifiek naar 10:18

Meer info:
Morgan Freeman documentaire: http://en.wikipedia.org/wiki/Through_the_Wormhole

[Reactie gewijzigd door Lupo1989 op 24 juli 2024 23:19]

[BeyondThunder]

Een vergelijking met dobbelstenen is verhelderend: doe een rode en een groene dobbelsteen in een doosje, schudt grondig, doe daarna zonder te kijken (dat is essentieel in de kwantumtheorie) beide dobbelstenen in een envelop en stuur die naar Groningen en Maastricht. Als de envelop in Groningen een groene dobbelsteen bevat, weet je ook zonder te kijken de kleur van de dobbelsteen die in Maastricht uit de envelop komt. Dat is klassieke natuurkunde, en uiteraard had Einstein daar geen moeite mee.

Maar de kwantummechanica zegt meer: als de twee dobbelstenen verstrengeld zijn door het samen schudden in het doosje, bepaalt je worp met de groene dobbelsteen in Groningen, wat een ander werpt met de rode dobbelsteen in Maastricht! Elk van de worpen afzonderlijk is een onvoorspelbaar toevalsproces, want het zijn gewone, eerlijke dobbelstenen, maar er geldt dan een regel als: ‘de som van de worpen is altijd 7’.

Vaak wordt gedacht dat je met verstrengelde objecten informatie kunt doorseinen, maar dat klopt niet: zonder een toevalsproces – in dit geval het gooien met de dobbelsteen – verdwijnt de verstrengeling. Het ‘telepathische’ contact tussen de twee dobbelstenen waardoor de worpen voldoen aan de regel ‘de som is altijd 7’ blijkt pas als je de twee worpen met elkaar vergelijkt, en om dat te doen moet je toch een bericht sturen, met maximaal de lichtsnelheid.

bron: Wetenschapsite VPRO

[_Thanatos_]

Lichtsnelheid zou al een hele vooruitgang zijn, met de pingtijden die we vandaag de dag halen.

[Smuggler]

bij verstrengeling krijg je dus 2 fotonen die met elkaar in verbinding staan ongeacht de afstand en er voor de mens geen waarneembare verbinding bestaat tussen deze 2 fotonen?
Als je de ene fotoon verandert, verandert het 2e fotoon dan automatisch mee op hetzelfde tijdstip of gaat dit op licht snelheid? Als je beiden fotonen veranderd welke toestand nemen ze dan uiteindelijk aan?
Kan iemand hier een duidelijker beeld van geven?

Overigens heel tof dat ze al op bijna 100km zitten nemen ze de fotonen dan mee in een koffertje in een auto naar een plaats 100km ververop?

[84hannes]

Een paar jaar terug las ik in een wetenschappelijk tijdschrift over teleportatie van fotonen. Hierbij werd benadrukt dat "entangled" fotonen niet gebruikt kunnen worden om sneller dan het licht te communiceren. Welliswaar veranderen twee gekoppelde fotonen tegelijkertijd, het is niet mogelijk om deze verandering te beinvloeden. Het is dus alsof je vanaf twee plekken dezelfde radiouitzending luistert: je beschikt tegelijkertijd over dezelfde informatie, maar kunt niet met elkaar communiceren. Het wikipediaartikel over snller-dan-licht bevestigt wat ik er van begreep.

According to the no-communication theorem these phenomena do not allow true communication; they only let two observers in different locations see the same event simultaneously, without any way of controlling what either sees.

edit:
Als ik even naar de bron had gekeken had ik geweten dat deze ook nooit beweert dat er informatie sneller dan het lciht wordt verstuurd. Er wordt dus alleen gebruik gemaakt van het feit dàt ze tegelijkertijd dezelfde toestand hebben, zonder de toestand van de fotonen te beinvloeden. De versleutelde informatie wordt gewoon op conventionele wijze overgebracht

When a photon is changed at A, the particle at B also changes. No information passes from A to B, but the photon change can be used to partially encode quantum bits, called qubits. Rather like a letter that can't be opened, these can only be reconstructed at B using additional data communicated conventionally from point A, so information is not being sent faster than light.

.

[Reactie gewijzigd door 84hannes op 24 juli 2024 23:19]

[Shodan]

Precies!

Dit artikel geeft volgens mij het verkeerde beeld!

Quantum teleportatie kan alleen als encryptie string gebruikt worden. De informatie die je wilt versturen moet nog op normale wijze. Dus je wisselt eerst quantum entangled fotonen uit. Die transporteer je (ook op "normale" wijze) en zodra je informatie wilt uitwisselen gebruik je de fotonen om een encryptie string te maken. Je bekijkt dus de toestand van de fotonen aan 1 kant, en die zijn dan gelijk (of juist tegenovergesteld) aan de andere kant. Zodra je die quantum encryptie string aan beide kanten hebt kun je daarmee de informatie die je wilt versturen versleutelen en op normale wijze transporteren.

Je kan NIET communiceren sneller dan het licht (volgens alle huidige theorieën dan)

[born2rule]

de sleutel hoeft dus niet getransporteerd te worden (want die wordt niet getransporteerd), en kan dus ook niet onderschept worden, DAT is het voordeel!!!

[PhoenixT]

De overdracht van data (de toestand van het foton) gaat instant, nadeel is wel dat het vervoeren van de fotonen gebonden is aan menselijke transportatie, dus we zullen niet zomaar kunnen communiceren met de andere kant van het heelal. Toch een gigantische vooruitgang voor aardse en interplanetaire communicatie.

[Verwijderd]

Bij verstrengeling gebeurd het direct, ongeacht de afstand. Het maakt niet uit of het tweede deeltje hier is of aan de andere kant van onze melkweg. Overigens is het ondanks dat niet mogelijk om hiermee informatie direct te versturen, aangezien er alsnog via een ander medium contact moet worden gemaakt om de resultaten te kunnen vergelijken.

[ronaldmathies]

Ik ben ook niet zo thuis in de natuurkunde dat ik dit volg. Dus ik wil hier ook graag wel antwoord op.

Om toch iets zinnigs aan te vullen, een photon is dus een lichtdeeltje wat geen massa heeft. Het is wel zichtbaar waarneembaar.

Een photon verplaatst zich met de snelheid van het licht, over een afstand van 100km heb je het dus eigenlijk over een verandering op hetzelfde tijdstip (al zal er natuurlijk iets van vertraging in zitten maar dat noem ikzelf verwaarloosbaar, voor hun vast niet maar voor mij wel).

http://en.wikipedia.org/wiki/Photon

[Reactie gewijzigd door ronaldmathies op 24 juli 2024 23:19]

[Verwijderd]

Voor de duidelijkheid: de fotonen worden niet verplaatst. Doordat de twee fotonen met elkaar verstrengeld zijn, verandert de kwantumtoestand van het ene foton 'instantly' (letterlijk zonder tijdverschil) als je de kwantumtoestand van het andere foton verandert. Dus alleen informatie van de toestand wordt verzonden en niet de fotonen.

[bwerg]

Als je de ene fotoon verandert, verandert het 2e fotoon dan automatisch mee op hetzelfde tijdstip of gaat dit op licht snelheid?

En daar komt weer een stukje relativiteitstheorie om de hoek: er is geen "zelfde tijdstip". Voor de ene waarnemer is gebeurtenis A eerder, en voor de andere waarnemer is gebeurtenis B eerder. Maar goed, wat betreft de verstrengeling: ook daarbij gaat informatie nooit sneller dan het licht.

De concepten van de gevorderde natuurkunde zijn een stuk minder voor de hand liggend dan middelbareschoolnatuurkunde, dus het is lastig om dit goed uit te leggen.

[Reactie gewijzigd door bwerg op 24 juli 2024 23:19]

[berend001]

Bij verstrengeling krijg je dus 2 fotonen die met elkaar in verbinding staan ongeacht de afstand en er voor de mens geen waarneembare verbinding bestaat tussen deze 2 fotonen?
Klopt

Als je de ene fotoon verandert, verandert het 2e fotoon dan automatisch mee op hetzelfde tijdstip of gaat dit op licht snelheid?
Nee, ongelooflijk maar waar. De informatie gaat sneller dan het licht. Dit kan omdat er geen materie verplaatst word, de natuurwetten worden dus niet gebroken.

Als je beiden fotonen veranderd welke toestand nemen ze dan uiteindelijk aan?
Ze zullen nooit absoluut exact tegelijk verandert kunnen worden, ze zullen dan de toestand van de laatst veranderde hebben.

Hopelijk maakt dit het iets duidelijker

[Reactie gewijzigd door berend001 op 24 juli 2024 23:19]

[raphidae]

Correctie: informatie gaat niet sneller dan het licht. De overdracht van staat door entanglement is geen informatie, maar je kan de staat aan beide kanten als encryptie key gebruiken.

Een encryptie key is geen informatie als je niet iets hebt wat ermee decrypted kan worden, en in dit geval moet dus de daadwerkelijke informatie eerst via reguliere kanalen (langzamer dan het licht) verstuurd worden.

[AZkiel2517]

Ze zullen nooit absoluut exact tegelijk verandert kunnen worden, ze zullen dan de toestand van de laatst veranderde hebben.

Dit klopt niet.
Je kan maar een keer een quantum verstrengeling gebruiken. De fotonen zijn namelijk verstrengeld waarbij ze allebei in zogenaamde superpositie zijn.
Als je vervolgens een van de fotonen meet, dan vervalt de superpositie bij beide fotonen op precies hetzelfde moment. De andere foton zal dan precies de tegenovergestelde waarde hebben als de foton die je hebt gemeten. Je kan alleen een meting uitvoeren en dan bepalen welke waarde het foton heeft, je kan niet de waarde beïnvloeden.

Je zou het kunnen zien als een 'balletje balletje spel':
Stel je hebt twee bekers en onder een van de twee zit een balletje. Je weet niet onder welke. Vervolgens verplaats je de bekers over een afstand van 100km. Als je dan een beker gaat 'meten' en dus gaat kijken of er een balletje onder zit en je vindt een balletje. Dan weet je op precies hetzelfde moment dat onder het andere bekertje géén balletje zit.

Het verschil met quantum verstrengeling is. Bij quantum superpositie (dus vóór de meting) hebben de fotonen zowel 'waarde 1' (wel een balletje) als 'waarde 2'(geen balletje). Allebei de fotonen hebben beide waarden. Pas als je gaat meten vervallen de fotonen uit deze 'superpositie' en nemen ze een waarde aan.
Dit betekent dus dat als je één foton meet dat de andere foton op 100km afstand instant ook vervalt uit superpositie. Dit noemen ze het EPR-paradox (zie wiki voor nadere uitleg en voorbeeld).

De reden waarom dit niet kan worden gebruikt voor informatieoverdracht is dat je geen invloed hebt op welke waarde je meet. Er is dus wel degelijk 'spooky action at a distance' maar geen informatieoverdracht in de strikte zin van het woord.

Als dit wel zo zou zijn dan zou namelijk de relativiteitstheory herzien moeten worden. Probleem is dan dat causaliteit de deur uit kan omdat bij causaliteit je uitgaat van oorzaak 'a' heeft gevolg 'b'. Als informatie sneller dan het licht verzonden kan worden dan zal (door relativiteit van de waarnemer) oorzaak 'b', 'a' als gevolg kunnen hebben, wat natuurlijk op zijn minst raar is. (bijvoorbeeld iemand gaat dood en een minuut later wordt hij neergeschoten)

[traviandus]

Duidelijk verhaal.

Als ik het goed begrijp is de 'superpositie' niet waarneembaar en puur een theoretische afleiding van de kwantummechanica. Zodra je wilt kijken of het deeltje zich in de superpositie toestand (soort zwevende toestand) bevind, valt het uit deze toestand.

Mogelijk is alle informatie net als in je voorbeeld van de balletje-balletje spel al aanwezig in beide verstrengelde delen, maar wordt de superpositie toestand nog niet goed begrepen? (volgens mij probeert Einstein dat te zeggen met de ERP-paradox). Dat zou het allemaal een stuk minder spannend maken..

[Shodan]

De EPR paradox zegt inderdaad dat er zoiets bestaat als hidden variables, maar dat is later weerlegt door John Bell.

John Bell heeft een experiment bedacht waaruit zou blijken of er inderdaad verborgen informatie in de deeltjes zit of niet, uit statistische proeven blijkt dat dit niet het geval is en dat er dus niks vast ligt TOT dat je een "meting" of iets dergelijks uitvoert wat er voor zorgt dat het deeltje een specifieke quantum state krijgt!

Einstein Podolsky Rosen paradox

John Bells theorem

[zvbhvb]

De informatie wordt toch met licht (fotonen) verplaatst? En licht kan toch niet sneller dan licht?

[Struikrover]

Wat je zegt over de snelheid van het licht is dus pertinent onwaar. Je kunt het foton namelijk zelf niet beinvloeden. Op het moment dat je dat zou doen, is de quantumverstrengeling vervallen.

Er zijn twee fotonen die zich in exact dezelfde toestand bevinden als ze zich bij elkaar bevinden. Wanneer je de fotonen vervolgens heel voorzichtig uit elkaar haalt, blijven ze zich precies hetzelfde gedragen. Dit kun je echter alleen waarnemen. Je weet dus dat als foton A op punt X in een bepaalde stand is, foton B dit dus ook is. Niet meer en niet minder.

[lonewolf2nd]

Dus als je er 8 tegelijk kan laten veranderen heb je een bit, als je dit snel achter elkaar kan doen en ook aan de andere kant snel kan waarnemen. kan je er mee spellen, dan heb je al een soort telegraaf van vroeger die met morse werkte .

Dit kan al handig zijn in de ruimtevaart, zeker als ze naar Mars willen, dan heb je in ieder geval een direct communicatie middel en geen vertraging zoals nu met radio golven.

[PierkenAas]

Als ik het goed begrijp kan je aan de staat van de foton zelf niks veranderen.
Vandaar dat het niet gebruikt kan worden als communicatiemiddel, enkel als bvb encryptiestring.

[Amanoo]

Er vindt geen informatieoverdracht plaats. Deze wordt gedaan met standaard methodes. Enkel de encryptie is kwantummechanisch. Volgens de huidige theorieën is informatieoverdracht met kwantumverstrengeling onmogelijk. Als dit mogelijk blijkt stort vrijwel de hele natuurkunde in. Dan weten we zelfs niet meer hoe computers werken.

[Amanoo]

Er is geen informatieoverdracht. Lees het New Scientist artikel waarop dit artikel is gebaseerd.

[Verwijderd]

Er is geen informatieoverdracht. Lees het New Scientist artikel waarop dit artikel is gebaseerd.

Mmmmmm... hij zegt ook" ...says team member Yuao Chen. That might even lead to a quantum internet." En een internet dat geen informatie kan overdragen heeft weinig zin nietwaar?

Als je op afstand de een bit kan reconstrueren bevat dat bit eerst geen informatie en daarna wel. Dat de 'informatie' niet sneller dan het licht gaat betekend niet dat er geen informatie 'ontstaat'. Het is zeer wel mogelijk om met dit pricipe informatie over te dragen. Dat de term 'overdragen' in deze niet juist is, is sematics.

[verleemen]

nou met die snelheid laat subspace radio nog wel even op zich wachten, maar misschien tegen de tijd dat we in staat zijn mee4rdere lichtjaren ons van de aarde te verplaatsen dat je op die manier wel instant data zou kunnen oversturen met zoiets als skype quantum:)

[jj71]

Met deze techniek is het nog steeds onmogelijk om informatie sneller dan het licht over te brengen. Er is dus geen sprake van "instant data oversturen over meerdere lichtjaren".

Fotonen kun je namelijk alleen verstrengelen als ze op dezelfde plek zijn. Daarna kun je de fotonen verplaatsen over een afstand en dan kun je iets doen met de ene en de andere "uitlezen". Dit kan maar één keer; het is dus niet alsof je twee gelinkte deeltjes hebt waarmee je instantaan net zoveel data kunt oversturen als je wilt. Het verplaatsen van de twee verstrengelde fotonen kan nog steeds niet sneller dan het licht. Dus uiteindelijk kun je hiermee niet informatie sneller dan het licht uitwisselen.

[DieterVDW]

Maar dan heb je toch 1 bit informatie verstuurd?
Stel dat je nu 8 fotonen verstrengelt en deze dan verplaatst.
Als je dan met de 'bronfotonen' iets doet, en dat aan de andere kant uitleest, dan heb je toch in de praktijk 8 bits = 1 byte verstuurd?

Of allicht snap ik het gewoon niet .

Edit: Voor zover de reactie hieronder klopt, dan kun je niet 'iets doen' met het foton. Enkel de gelijke staat van beide fotonen observeren, niet aanpassen!

[Reactie gewijzigd door DieterVDW op 24 juli 2024 23:19]

[Croga]

Aangezien het hier over fotonen gaat is er een kans dat zicht een beperkende factor is (vandaag ook dat er satellieten nodig zijn om over de hele aarde te kunnen komen). Als je de ruimte in gaat zijn er een stuk minder obstakels.

Wellicht dat je met waystations moet gaan werken maar ik verwacht dat de effectieve afstand in de ruimte een stuk hoger gaat zijn dan die 100km.

[FullThrottle]

Het gaat hier over verstrengelde fotonen. Of de fotonen elkaar kunnen zien of dat er obstakels tussen zitten zou helemaal geen invloed moeten hebben. Einstein noemde het niet voor niets "spooky action at a distance".

[..bennie]

En toch lijkt mij dat er een vorm van straling is om die tweelingmodus in stand te kunnen houden. Is het nog steeds spooky, of is er inmiddels meer bekend over de communicatieve werking?
De vertraging zal hem er mogelijk in zitten dat het nu nog vrij tijdrovend is om de waardes aan te passen en uit te lezen.

[Teijgetje]

De fotonen zijn gelinkt.
Als je de ene verandert in A dan verandert de andere op 100 km afstand ook in A, meteen/direkt, er zit geen vertraging in, en er is geen verbinding die data over moet sturen, de fotonen op afstand reageren als degene waar jij mee bezig bent.

Spooky toch?

[Reactie gewijzigd door Teijgetje op 24 juli 2024 23:19]

[kramer65]

Als je de ene verandert in A dan verandert de andere op 100 km afstand ook in A, meteen/direkt, er zit geen vertraging in,

Wat ik hier niet aan begrijp is dat Einstein naar mijn weten heeft bewezen dat niets sneller kan dan het licht. Volgens zijn verhaal zou magnetisme ook niet sneller kunnen gaan dan het licht, omdat zelfs informatie niet sneller zou kunnen gaan.

Als dat zo zou zijn dan zou dit toch ook niet mogelijk zijn? Dan zou er ten minste de vertraging van het licht tussen moeten zitten. Of is het zo dat de fotonenverstrengeling een invloed heeft op de buiging van de ruimtetijd, waardoor de afstand voor de fotonen in werkelijkheid nul is?

Kan iemand mij uit mijn verwarring verlossen?


[EDIT]
Laat maar! Hieronder wordt het antwoord al gegeven door 84hannes.

[Reactie gewijzigd door kramer65 op 24 juli 2024 23:19]

[vgroenewold]

Het gaat hier dan ook niet om een interactie middels deeltjes of velden (althans, het is hoe je een veld definieert). Er is geen data overdracht, ergo, er hoeft niets sneller dan het licht te gaan. De 2 fotonen gedragen zich "gewoon" 1 deeltje als het ware.

Wat je bij quantum mechanica leert is dat je je logica moet laten varen. Je baseert je op berekeningen en voorspellingen aan de hand daarvan, en kijkt of je middels experimenten die beweringen kan staven. Wetenschap pur sang! Logisch of intuitief is het niet, maar schijnbaar klop het wel.

[Reactie gewijzigd door vgroenewold op 24 juli 2024 23:19]

[.oisyn]

Wat je bij quantum mechanica leert is dat je je logica moet laten varen

Klopt, maar logica is hier nog altijd van toepassing. Iedereen hier in de draad doet net alsof de informatieoverdracht zelf instantaan is, maar dat is niet zo. Ja, inderdaad, de kwantumstaat wordt instantaan geteleporteerd, maar die kwantumstaat alleen draagt nog geen zinnige informatie, want we weten niet wat de staat was die geteleporteerd werd. Kwamtumverstrengeling kan niet gebruikt worden om instantaan mee te communiceren! (volgens de huidige kennis van kwantummechanica uiteraard, maar op het moment dat wel kan levert dat nogal rare paradoxen op).

Waar het wel heel goed voor gebruikt kan worden is kwamtumencryptie, omdat het nou eenmaal niet af te luisteren is. Wat er gebeurt is dat je een qubit "teleporteert" die in een superstaat van zowel 0 als 1 bevindt. Op het moment dat jij de qubit uitleest vervalt de superstaat in een 0 of een 1, beide met 50% kans. Het interessante is juist dat de staat van het verstrengelde deeltje op dat moment precies omgekeerd verandert. Als jij een 0 leest, dan wordt het andere deeltje een 1 en andersom. Je kan er niet achter komen wanneer de staat vervalt, en ook kun je niet forceren dat hij in een bepaalde staat vervalt, dus het is onmogelijk om puur met dit principe gegevens te communiceren, want je data is altijd random.

Wat je vervolgens nodig hebt is een conventioneel communicatiekanaal (dus gelimiteerd aan de snelheid van het licht) die je gebruikt om aan de andere partij aan te geven welke uitgelezen bits wel kloppen en welke niet. Dit communicatiekanaal is afluisterbaar, maar een afluisteraar heeft niets aan de gegevens want hij weet niet in welke staat de qubits vervallen.

Voorbeeld: Alice wil de volgende data versturen naar Bob:
0, 0, 1, 0, 1, 1, 0

Alice leest haar verstrengeld deeltjes voor elke bit uit, met als resultaat:
1, 0, 1, 1, 1, 0, 0

Vervolgens communiceert Alice met Bob welke van deze bits kloppen, oftewel:
nee, ja, ja, nee, ja, nee, ja

Bob leest natuurlijk precies het omgekeerde van Alice uit zijn verstrengelde deeltes, dus:
0, 1, 0, 0, 0, 1, 1

Gecombineerd met welke bits voor Alice klopten, die hij nu precies om moet draaien, komt hij op:
0, 0, 1, 0, 1, 1, 0

Dat was precies wat Alice verstuurd had.

Feitelijk hebben we het dus gewoon over een one time pad met als bron van entropie een verstrengeld deeltje dat alleen maar uitgelezen kan worden door de verzendende en de ontvangende partij.

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 24 juli 2024 23:19]

[Compizfox]

Aha. Dus Einstein had toch gelijk.

Toen ik dit artikel las kreeg ik er inderdaad het verkeerde beeld van, dat je zo'n verstrengeld deeltje kunt 'forceren' in een staat die dan 'aan de andere kant' ook die staat aanneemt. Maar als dat niet het geval is, kun je puur alleen met die verstrengelde deeltjes inderdaad geen informatie uitwisselen.

Maar voor encryptie lijkt het me dan wel enorm handig ja

[oetelaarNG]

Ik ben een leek op dit gebied, maar naast al dit bovenstaande heb je ook nog een extern synchronisatie-pad nodig om het moment van uitlezen van de kwantumbits door Bob en Alice te synchroniseren.

[.oisyn]

Dat hoeft niet, zolang de vervallen staat maar niet verstoord wordt. Als er één deeltje is en Alice leest dat als 0, dan zal Bob altijd een 1 lezen. De tijd waarop hij leest maakt niet uit, dat kan lang nadat Alice gelezen heeft, maar ook voordat Alice gelezen heeft.

Ga je gebruik maken van kwamtumteleportatie zoals in dit artikel, dan is het idee volgens mij dat je een standaard verstrengeld deeltje (of meerdere) hebt die je niet uitleest, maar dat Alice voor de transmissie een nieuw verstrengeld deeltje maakt, waarvan ze de staat van een van die deeltjesparen teleporteert naar Bob via het al bestaande verstrengelde deeltjespaar, waarna Bob het deeltje uit kan lezen. Hierbij is natuurlijk wel enige synchronisatie vereist.

[Verwijderd]

Ik stond zelf al op het punt om dit te schrijven omdat het artikel insinueert dat gegevens hiermee sneller dan het licht te versturen zouden zijn. Maar bij dezen; dank u voor het besparen van de moeite .

[-Tom]

[...]


Wat ik hier niet aan begrijp is dat Einstein naar mijn weten heeft bewezen dat niets sneller kan dan het licht. Volgens zijn verhaal zou magnetisme ook niet sneller kunnen gaan dan het licht, omdat zelfs informatie niet sneller zou kunnen gaan.

Als dat zo zou zijn dan zou dit toch ook niet mogelijk zijn? Dan zou er ten minste de vertraging van het licht tussen moeten zitten. Of is het zo dat de fotonenverstrengeling een invloed heeft op de buiging van de ruimtetijd, waardoor de afstand voor de fotonen in werkelijkheid nul is?

Kan iemand mij uit mijn verwarring verlossen?

De verandering van de quantumdeeltjes vind volgens mij gelijktijdig plaats, juist dat maakt deze techniek bijzonder interessant. Of er enige vertraging tussen zit zou vrij makkelijk te meten moeten zijn. Hopen dat deze keer wél gebruik wordt gemaakt van een stabiele gps-verbinding

Ontzettend interessante techniek. Als we in de verre toekomst nog een manier vinden om quantumdeeltjes op afstand te verstrengelen dan ontstaat er een enorm scala aan mogelijkheden waar we op dit moment slechts van kunnen dromen.

Wel jammer dat de huidige quantummechanica zo onvatbaar is voor de gemiddelde aardbewoner, omdat we gewend zijn om te redeneren vanuit onze 'klassieke' normen uit de natuurkunde.

[Iblies]

Call me stupid

maar als je een verbinding hebt met een satelliet om de gegevens over te dragen, verifieren,
dan heb je toch altijd een vorm van vertraging??

Je ne comprends pas (en dat is nog mijn beste frans )

[Verwijderd]

Als eerst ik heb het stukje van 84Hannes gelezen en begrijp dat ze de toestand van de photonen niet kunnen veranderen, en ze alleen maar kunnen observeren.

Maar de grap is dat informatie in theorie wel sneller kan gaan dan licht simpel omdat informatie opzichzelf geen massa heeft.
De informatie drager heeft wel massa. Nu moet er voor dit probleem dus nog een oplossing worden gevonden.

[.oisyn]

Maar de grap is dat informatie in theorie wel sneller kan gaan dan licht simpel omdat informatie opzichzelf geen massa heeft.

Hier ga je de mist in. Iets dat geen massa heeft kan niet sneller dan het licht. Ook niet langzamer overigens - een deeltje zonder massa reist altijd met de lichtsnelheid. Niet geheel toevallig, licht bestaat uit fotonen, en fotonen hebben geen massa, hence "lichtsnelheid". Iets kan alleen maar sneller dan het licht als het een imaginaire massa heeft, zoals de theoretische tachyonen.

[..bennie]

Tja, er zijn zoveel dingen die vroeger spooky waren en nu niet meer. Ik vind het ook wel erg vroeg om te roepen dat dit heel veilig is omdat de data niet kan worden onderschept. We weten gewoon niet hoe het werkt, en zolang we dat niet weten kunnen we ook niet stellen dat er geen sprake is van transport. Kennelijk is afstand nog een bepalende factor, ook daaruit kun je mogelijk afleiden dat er een vorm van communicatie is. Deze zit echter op een niveau waar wij geen inzicht in hebben, maar ook dat zal dan een kwestie van tijd zijn.

[vgroenewold]

Volgens alle modellen is er geen overdracht, dat zou namelijk een aantal basis principes omver gooien. Kan zeker, maar tot nu toe kloppen die principes als een bus bij 1000-en experimenten.

[Verwijderd]

Ik veronderstel dat ze voor ons (in onze dimensie) uit elkaar liggen maar in een hogere dimensies gewoon nog steeds gelinkt zijn. Dat het hetzelfde deeltje betreft, perfect mogelijk als je met hogere dimensies gaat werken. Eenzelfde object kan meerdere afdrukken hebben in een lagere dimensie. Maar dat is maar een persoonlijke theorie.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 24 juli 2024 23:19]

[bwerg]

Maar fotonen verstrengel je niet op afstand.

Ik ken de details niet, maar het lijkt me sterk dat ze twee fotonen kunnen verstrengelen en dat die dan voor eeuwig verstrengeld blijven, tijdens het gebruik ervan.

[Verwijderd]

Ik dacht dat afstand hierbij geen rol kon spelen. Nu begrijp ik dat dit toch het geval is. Is er iemand die hier iets over kan vertellen?

[koelpasta]

"nou met die snelheid laat subspace radio nog wel even op zich wachten, maar misschien tegen de tijd dat we in staat zijn mee4rdere lichtjaren ons van de aarde te verplaatsen dat je op die manier wel instant data zou kunnen oversturen met zoiets als skype quantum:)"

Daar vergis je je lelijk!
Het 'probleem' met quantumverstrengeling is dat informatie ALTIJD met een snelheid gelijk of lager dan de lichtsnelheid zal reizen.

Dat beteken dat zodra je data via zo'n 'verbinding' probeert te versturen dat je gewoon vastgeketend zit aan de grenzen van ons bekende universum en dat als je 4 lichtjaar hiervandaan zit dat het bericht er minimaal 4 jaar over gaat doen!

[JustMitchie]

Is dit hetzelfde teleporteren dat reizen straks overbodig maakt?

[_Thanatos_]

Nee, dit gaat om fotonen. Wij zijn gebouwd uit complexere deeltjes die een veel grotere massa hebben. Het zal nog wel even duren voordat we doorhebben hoe het allemaal werkt en we ook massieve deeltjes kunnen teleporteren en hele objecten en levende wezens.

Bovendien is reizen nooit overbodig. Als je alle treinen door teleporters zou vervangen, moet je nog steeds reizen, nml van/naar de stations. Zo denk ik dat het over een paar 100 jaar met teleporters ook gaat: je loopt naar een teleporter-station, om naar een ander station gestuurd te worden, en dan loop je naar je bestemming. Hoeveel stations er zijn, en of bijv grote bedrijven een station kunnen hebben, is geheel afhankelijk van hoe groot en duur die apparaten zijn. Maar dat is voor later.

[Reactie gewijzigd door _Thanatos_ op 24 juli 2024 23:19]

[.oisyn]

Nee, dit gaat om fotonen

Sterker nog, het gaat om de kwantumstaat van die fotonen die geteleporteerd wordt, niet de fotonen zelf.

[_Thanatos_]

Maar er is niets dat een fotoon onderscheidbaar maakt van een ander. Sterker nog ze kunnen ophouden met bestaan (absorberen) of in het leven geroepen worden (met een lamp). Fotonen zijn 100% identiek aan elkaar, dus for all intents and purposes wordn ze geteleporteerd, tenzij er bewezen kan worden dat de fotonen aan "de andere kant" daadwerkelijke andere zijn.

[avdlin]

Als ik Brein was zou ik nu vast gaan procederen... :-)

[oetelaarNG]

Wat natuurlijk grappig is dat je dit zegt zonder dat je weet waarom.
Er zijn namelijk onderzoeken gedaan die erop wijzen dat telepathie, en bewustzijn (via het brein) werkt via verstrengeling van materie via de niet lokale ruimte.
Via quantum-verstrengeling dus.
Als de big-bang als feit wordt aangenomen, kun je ook stellen dat op het moment van het ontstaan van het het heelal alle materie met zichzelf verstrengeld was.
Daardoor zijn we nog altijd met alle andere materie verbonden op via een non lokale (quantum) relatie, ondanks dat we tijd en ruimte tussen deze materie hebben gekregen.

[Reactie gewijzigd door oetelaarNG op 24 juli 2024 23:19]

[martinineter]

om dit te gebruiken in pc's van 'gewone'mensen is toch veel te duur, of vergis ik mij nu?

[PowerToTheUsers]

20 jaar geleden was silicium-lithografie op 45 of 32nm ook veel te duur (of onmogelijk), en kijk nu eens onder de motorkap van je PC

[Grrrrrene]

Sterker nog: er werd aangenomen dat we vanaf een bepaald punt* (weet even niet meer hoeveel nm, maar we zijn er al ver overheen) een probleem zouden hebben qua nauwkeurigheid. Maar dankzij het gebruik van UV-licht zit er nog wel rek in...

* Uiteindelijk zullen we dat punt wel bereiken, maar zoals ik het me herinner zaten we er vrij dicht tegenaan en dat is echt jaaaaren geleden

[Reactie gewijzigd door Grrrrrene op 24 juli 2024 23:19]

[sygys]

Zoals ik altijd roep. je kunt niets kleiner maken als het kleinste deeltje op aarde... dit betekend dat vroeg of laat bepaalde onderdelen in pc's niet meer kleiner kunnen.

[m_w_mol]

Het kleinste ontdekte deeltje op aarde; 1500 jaar geleden dacht men ook dat de aarde plat was.

[.oisyn]

Het kleinste ontdekte deeltje op aarde

Dat maakt zijn stelling echter niet minder waar. Je kunt geen transistor bouwen die kleiner is dan het kleinste deeltje op aarde. Vervolgens is het kleinste ontdekte deeltje minstens zo groot als het daadwerkelijk kleinste deeltje, maar wellicht groter.

@hieronder:

Dat maakt m_w_mol's stelling ook niet minder waar

Dat beweer ik dan ook niet. Maar op de manier waarop hij het zegt lijkt het alsof hij de stelling van sygys in twijfel trekt.

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 24 juli 2024 23:19]

[Verwijderd]

Dat maakt m_w_mol's stelling ook niet minder waar, want hoe kan je iets kleiner maken dan wat je op dit moment ontdekt hebt, ga je het zelf uitvinden?

Dan gaat de hele statement van "niks kleiners als het kleinste deeltje op aarde" ook niet op, want je kan zelf deeltjes uitvinden.

[Durandal]

1500 jaar geleden dacht men ook dat de aarde plat was.

Mythe. Tjonge, wanneer gooit iedereen dit fabeltje nu eens overboord?
De grieken wisten al dat de aarde rond was en wisten zelfs de precieze omtrek.

[SteroiD]

Wees gerust, daar zitten we nog lang niet. Je kan er in principe van uitgaan dat om iets te maken, je minstens één atoomlaag nodig hebt. Bij silicium zou dat ongeveer 0,25nm dik zijn. Momenteel zit de eigenlijke "grootte van het deeltje" nog niet bij de limiterende factoren. Het zijn de lithografische technieken die momenteel moeite hebben met het produceren van de steeds kleinere nodes, en fysische verschijnselen zoals quantum tunneling.

Best wel een leuke ontwikkeling, die quantumcomputers, maar ik verwacht niet dat dit de eerste decennia praktische toepassingen gaat opleveren.

[Reactie gewijzigd door SteroiD op 24 juli 2024 23:19]

[Verwijderd]

Onzin, dat is slechts een gebrek aan verbeelding.
Even kijken, we zitten nu op molecull nivo nog. Het bericht geeft al aan dat de volgende stap fotonen nivo wordt. Ik gok over een paar decennia dat de eerste stappen naar de string wereld zijn gemaakt, en aangezien die in meerdere dimensies springen wordt het nogal moeilijk te beschrijven hoe klein het allemaal kan worden.

[heggico]

Toen de eerste pc was ontwikkeld was deze ook nog veel te duur voor 'gewone' mensen.
Na een aantal jaar is het ver genoeg ontwikkeld dat de prijs ook zakt.

[Royale de Luxe]

niet alleen veel te duur, maar ook helemaal niet zetbaar. De eerste computers waren kasten vol schakelaars waar meer dan een huisje te klein voor was. Quantum computers ga je ook niet opstellen. Het zijn allemaal laboratorium opstellingen die niet zomaar ergens in passen. Zie pic bvb. http://www.lbl.gov/Scienc.../img/02_Schenkel_Shen.jpg

[masteriiz]

computer ≠ pc. Een personal computer is niet hetzelfde als een kast vol schakelaars. Je moet dus wachten op een pqc (personal quantum computer).

[i-chat]

grapje zeker, toen wij onze eerste computer kochten (voor het bedrijf van mijn pa) was die 8 duizend gulden, en nauwelijks snel genoeg om dos programma's te draaien, slechts enkele jaren eerder zou die bak mogelijk 10x of zelfs 100x duurder zijn geweest

in nog geen 30 jaar tijd, heb ik een pc kunnen kopen die mogelijk tot wel 1000x sneller is geweest en zeker 10x goedkoper.

[Sneezzer]

Ik neem aan dat jullie al een rekenmachine hadden (dat was waarschijnlijk de eerste echte computer die jullie hadden)

[Verwijderd]

Een rekenmachine is geen computer.
De definieerende factor van een computer is, imho, dat je er programmas op kunt laden en draaien. Een rekenmachine programmeren is niet echt programmeren.

Niet alles wat kan rekenen is een computer.
Ik zelf kan bv vrij goed de tafel van 7 opzeggen.

http://en.wikipedia.org/wiki/Von_Neumann_architecture
(Niet de beste beschrijving, maar ik kon niks beters vinden).

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 24 juli 2024 23:19]

[kalechinees]

compute ~ To determine by mathematics, especially by numerical method

Rekenmachines (in welke vorm dan ook, zelfs een telraam) zijn in de basis juist computers. Dat is in weze ook nog steeds wat de huidige PC is, een rekenmachine met wat voorgedefinieerde functies (en I/Os)...


ps. rekenmachines geen computers? Hier worden complete games voor gemaakt
http://www.casio.com/prod...26_Dictionaries/Graphing/

[Splorky]

Het zal waarschijnlijk nog lang niet kaaar zijn voor consumenten
maar er zijn vast wel overheden/instanties die dit soort technieken willen gebruiken om data vanuit de pc direct naar hun zelf willen transporteren zonder dat je er iets van merkt.

en als de snelheid en de afstand wordt verhoogt/vergroot kan dit handig zijn voor mobiele telefoons, overal op aarde een verbinding waar je ook bent.

[Verwijderd]

Ik veronderstel dat dit gaat toegepast worden op het backbone van het netwerk zoals ze nu ook enkel de backbone in glasvezel doen, de glasvezel ligt ook niet tot bij jou thuis.