Wetenschappers versturen kwantuminformatie naar meer dan één ontvanger

Wetenschappers zijn er naar eigen zeggen voor het eerst in geslaagd om kwantuminformatie tegelijkertijd naar verschillende ontvangers te sturen. Dit moet onder andere helpen bij het opzetten van veiligere technieken voor kwantumencryptie.

Het experiment werd uitgevoerd met verstrengelde fotonen. Verstrengeling is een fenomeen van kwantummechanische deeltjes die met elkaar 'gekoppeld' zijn en zo elkaars eigenschappen aannemen. Dat betekent onder andere dat wanneer de eigenschappen van het ene deeltje veranderen, bijvoorbeeld door het meten ervan, de eigenschappen van het tweede deeltje ook veranderen. Het versturen van informatie op basis van dit principe wordt ook wel kwantumteleportatie genoemd en is al gedemonstreerd met fotonenparen.

Wetenschappers van de universiteit in het Canadese Waterloo zeggen dat zij er voor het eerst in zijn geslaagd om kwantumtoestanden te teleporteren naar meer dan één locatie. Zij gebruikten daarvoor niet twee, maar drie fotonen om hun experimenten uit te voeren. Na verstrengeling werden de deeltjes los van elkaar over honderden meters naar aparte locaties verstuurd.

Uit de berekeningen bleek dat het mogelijk is om de kwantumtoestanden van de drie verstrengelde fotonen te verzenden zonder lokaliteit. Dat wil zeggen dat de data-overdracht direct is en niet wordt 'beperkt' door de snelheid van het licht; er zijn dus geen verborgen variabelen die de interactie tussen de gekoppelde fotonen kunnen verklaren om zo voor data-overdracht te zorgen. Dit principe van non-lokaliteit is iets wat in de klassieke natuurkunde onmogelijk is, maar is nodig voor het verklaren van kwantummechanische waarnemingen. Overigens betekent een non-lokale overdracht van kwantummechanische toestanden niet dat communicatie sneller dan het licht mogelijk is.

Het teleporteren van kwantumtoestanden over meer dan één locatie kan toegepast worden voor het efficiënter maken van kwantumcommunicatie en encryptie voor kwantumcomputers. Volgens de wetenschappers kan hun technologie ingezet worden voor quantum key distribution, een kwantummechanische vorm van encryptie. Ook maakt het gebruik van verschillende ontvangers communicatie in netwerkvorm mogelijk. Voordat dit toepasbaar is, moet er nog wel een systeem opgezet worden dat als kwantumcommunicatienetwerk kan fungeren.

Reacties (148)

[mrlammers]

Ik begon met lezen, en was het ermee eens, tot hier:

Het versturen van informatie op basis van dit principe

Er wordt niets verstuurd. Er is geen sprake van opslaan van informatie, en deze informatie overbrengen van natuurkundig object 1, naar natuurkundig object 2.
We hebben het hier over kwantumtoestand. In Jip-en-Janneke-taal betekent dit dat wanneer natuurkundig object 1 een 'positieve' toestand heeft, dat het verstrengelde object een tegengestelde toestand heeft. Er vind dus geen informatieoverdracht plaats, maar enkel door de meting aan de een, weten wat de ander moet zijn geweest.

Na verstrengeling werden de deeltjes los van elkaar over honderden meters naar aparte locaties verstuurd.

Geniaal. Het lijkt alsof de deeltjes non-lokaal met elkaar communiceren. Dat is natuurlijk hardstikke mooi, maar als je dit wilt gebruiken om astronomische afstanden te overbruggen, zul je jezelf toch moeten afvragen hoe je het verstengelde deeltje dan aan de andere kant krijgt...? Die zal daar toch, gehinderd door massa en de wetten van de mechanica, heengebracht moeten worden...

[Stoney3K]

Geniaal. Het lijkt alsof de deeltjes non-lokaal met elkaar communiceren. Dat is natuurlijk hardstikke mooi, maar als je dit wilt gebruiken om astronomische afstanden te overbruggen, zul je jezelf toch moeten afvragen hoe je het verstengelde deeltje dan aan de andere kant krijgt...? Die zal daar toch, gehinderd door massa en de wetten van de mechanica, heengebracht moeten worden...

Dat is een praktische hindernis, maar nog altijd iets waar we genoeg aan hebben.

Het ontwikkelen van warp-drive en ander speelgoed is leuk, maar ik zie er veel meer nut in om op korte termijn een "loophole" te vinden waardoor we via verstrengelde kwantumparen kunnen communiceren. Zelfs als je die op de ouderwetse manier mee moet nemen, heb je er nog meer dan genoeg aan.

Denk aan (bemande en onbemande) ruimtevaartuigen die zonder vertraging met de 'grond' kunnen communiceren. Dat maakt erg lange ruimtemissies, zoals een bemande expeditie naar Mars of Titan, ineens een stuk haalbaarder. Astronauten hoeven dan niet meer maandenlang in eenzaamheid te leven, maar kunnen gewoon contact houden met het thuisfront en met vluchtleiding overleggen als er iets mis is.

Energie-overdracht via kwantum-teleportatie is ook iets wat erg nuttig is, stuur een aantal sondes met zonnepanelen richting Venus en je hebt vliegende energiecentrales die hun energie terug naar de aarde teleporteren. Dan kun je ruimteschepen en vliegtuigen, vanaf de grond, van energie voorzien zonder dat het onhandige kabels kost.

Daarom is de doelstelling van "energie teleporteren" ook zo'n heilige graal in de kwantum-wetenschap. Mensen en voorwerpen transporteren zoals in Star Trek klinkt leuk, maar is op korte termijn totaal nergens voor nodig. Als je al energie heen en weer kan sturen kun je heel snel een infrastructuur uitrollen voor kolonisatie van het zonnestelsel.

[MSalters]

Je mist nog steeds iets essentieels: die deeltjes met onbekende quantumstate die je naar MArs hebben gebracht hebben dezelfde quantumstate als de deeltjes die nog op aarde zijn, maar dat is wel een quantumstate die 6 maanden oud is. Daarmee kun je geen vers nieuws verzenden.

[Stoney3K]

Je mist nog steeds iets essentieels: die deeltjes met onbekende quantumstate die je naar MArs hebben gebracht hebben dezelfde quantumstate als de deeltjes die nog op aarde zijn, maar dat is wel een quantumstate die 6 maanden oud is. Daarmee kun je geen vers nieuws verzenden.

Nóg niet. Maar dat is natuurlijk wel het doel waar wetenschappers graag naartoe willen werken.

[MSalters]

Uiteraard zou iedere wetenschapper dat willen uitvinden. Instant Nobelprijs, om maar een reden te noemen. Maar de meerderheid (ik vermoed een overgrote meerderheid) gaat er van uit dat het fundamenteel onmogelijk is.

Het thermodynamische concept van entropie is ook gebaseerd op informatie. Ik denk daarom dat FTL communicatie in exact dezelfde categorie valt als een Perpetuum Mobile - beiden zijn onmogelijk door de causualiteit van informatie.

[Stoney3K]

Het thermodynamische concept van entropie is ook gebaseerd op informatie. Ik denk daarom dat FTL communicatie in exact dezelfde categorie valt als een Perpetuum Mobile - beiden zijn onmogelijk door de causualiteit van informatie.

FTL an sich schendt causaliteit niet. Dat heeft Einstein inderdaad voorgesteld, maar hij heeft daarin één grote denkfout gemaakt:

Hij zag de wereld zoals wij die als mensen, en astronomen, zien. Met onze ogen.

Wat hij stelt is, dat als je het voor elkaar krijgt om, zonder vertraging, een brokje informatie naar een ster te sturen die 1 lichtjaar verderop zit, dat dat een schending zou zijn van causaliteit. Dat klopt niet, de waarneming die we nú van die ster hebben (via een telescoop) is al een waarneming van een jaar oud.

De gevolgen van een bericht wat je nu stuurt, zul je een jaar later pas door een telescoop zien. Je kan dus ook niet door sneller dan het licht te communiceren "waarschuwen" voor allerlei rampen, want op het moment dat je dat doet is het alsof je de krant van gisteren doorgeeft. Oud nieuws.

Het enige verschil is dat je door een telescoop alles een heel stuk later zal zien. Maar dat doet niks af aan het causaliteitsprincipe -- je kan nog altijd niks 'in het verleden' of de toekomst sturen. Wat je hooguit doet is iets sturen naar jouw perceptie van het verleden of de toekomst, maar die loopt een jaar achter.

[.oisyn]

Dat is wel een hele simpele voorstelling van de werkelijkheid.

FTL an sich schendt causaliteit niet.

Dat doet het weldegelijk. Als jij bijvoorbeeld al reizend met een relativistische snelheid via een FTL communicatiekanaal een bericht stuurt naar een basisstation, en dat basistation stuurt daarna een bericht terug, dan komt dat antwoord aan voordat je het bericht gestuurd hebt. In wat generiekere bewoording, met FTL is het mogelijk dat observeerders met verschillende inertiaalstelsels het niet eens zijn over de volgorde van gebeurtenissen, en dat schendt causaliteit.

.edit: Trias heeft dat ooit eens een keer mooi uitgelegd in W&L (ik refereer expres naar een post waarin hij zijn oude post quote, want dan werken de plaatjes wel )

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 22 juli 2024 19:27]

[Stoney3K]

Dat is wel een hele simpele voorstelling van de werkelijkheid.

[...]

Dat doet het weldegelijk. Als jij bijvoorbeeld al reizend met een relativistische snelheid via een FTL communicatiekanaal een bericht stuurt naar een basisstation, en dat basistation stuurt daarna een bericht terug, dan komt dat antwoord aan voordat je het bericht gestuurd hebt. In wat generiekere bewoording, met FTL is het mogelijk dat observeerders met verschillende inertiaalstelsels het niet eens zijn over de volgorde van gebeurtenissen, en dat schendt causaliteit.

Leg mij dan eens uit waarom een antwoord dan eerder aan kan komen dan het ontvangen bericht.

Dat kan namelijk alleen als je dezelfde redeneringsfout maakt als Einstein hier: Dat informatie alleen te verzenden is via de klassieke fysica en dus (vroeg of laat) ergens weer beperkt moet zijn door de lichtsnelheid, en daarom ook (vroeg of laat) onderhevig moet zijn aan effecten zoals tijddilatatie. Ja, als je een "envelop" de ruimte in schiet die voorbij de lichtsnelheid reist, dan heb je gelijk.

Stel nu dat ik met mijn scheepje aan de andere kant van het universum (een paar miljard lichtjaar verderop) rond aan het hobbelen ben, en ik wil even een briefje sturen naar huis toe. Dan komt die brief gewoon aan op het moment dat ik hem verstuurd heb, en een antwoord kan, hoe dan ook, bij mij alleen later aan komen. Voor een toeschouwer van buiten lijkt dat alleen misschien anders. Wat je zegt, het is een frame of reference, als je het vanuit een derde persoon bekijkt, wordt er nergens causaliteit geschonden.

GPS satellieten zijn daar een goed voorbeeld van, vanuit het oogpunt van de satelliet gezien loopt hun klok gelijk met die op aarde. Vanuit ons gezien lijkt het alsof die klokken chronisch achter lopen, maar feitelijk is dat niet zo. Als je die dingen uit zou rusten met één of ander fancy FTL communicatiesysteem, dan zouden ze altijd gelijk lopen met aardse klokken.

[Reactie gewijzigd door Stoney3K op 22 juli 2024 19:27]

[.oisyn]

Leg mij dan eens uit waarom een antwoord dan eerder aan kan komen dan het ontvangen bericht.

Dat heb ik hierboven al gedaan. Maar het enige wat ik hier lijk te lezen is de persoonlijke mening van een random tweaker (no offense) dat regelrecht tegen de gevestigde wetenschappelijke orde in lijkt te gaan. Misschien zit ik ernaast, maar ik zou weleens wat bronvermelding / wetenschappelijke papers willen zien van jou kant. Want je moet van verre huize komen om op eigen houtje te beweren dat Einstein ernaast zat.

Dat informatie alleen te verzenden is via de klassieke fysica

Dat is een beetje een cop out, niet? "Het kan best, als de natuurwetten anders blijken te zijn dan wat we nu weten". Met die redenatie kan alles, en wordt het puur een filosofische discussie.

en dus (vroeg of laat) ergens weer beperkt moet zijn door de lichtsnelheid, en daarom ook (vroeg of laat) onderhevig moet zijn aan effecten zoals tijddilatatie.

Maar dat ís toch ook zo? Zowel jij en je huis op aarde bevinden zich in een situatie waar ze van relativistische effecten onderhevig zijn.

Overigens is je voorbeeld niet volledig. De causaliteit wordt niet geschonden als jij je (ongeveer) in hetzelfde inertiaalstelsel bevindt als je huis op aarde. Dit verhaal verandert zodra ze behoorlijk verschillen (als jij bijvoorbeeld met bijna-lichtsnelheid reist of in een enorm zwaartekrachtveld zit oid).

GPS satellieten zijn daar een goed voorbeeld van, vanuit het oogpunt van de satelliet gezien loopt hun klok gelijk met die op aarde

Nee, vanuit de satelliet gezien loopt de klok op aarde langzamer.

Vanuit ons gezien lijkt het alsof die klokken chronisch achter lopen

Andersom, GPS klokken lopen sneller. Het effect van GRT op GPS satellieten is groter dan die van SRT (ongeveer 6x zo groot)

Als je die dingen uit zou rusten met één of ander fancy FTL communicatiesysteem, dan zouden ze altijd gelijk lopen met aardse klokken.

En dát is dus niet waar. Als ik in een zwaartekrachtveld om de seconde een signaal uitzendt wat instantaan aankomt bij iemand die zich ver van een zwaartekrachtveld vandaan bevindt, dan meet die persoon dat er tussen mijn berichten meer dan een seconde zit.

De fout die je maakt is dat jij tijd ziet als iets absoluuts. Maar als we iets geleerd hebben van de relativiteitstheorie is dat dat niet het geval is.

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 22 juli 2024 19:27]

[franssie]

Samen met de knikker uiteg snap ik nu eindelijk de uitdaging (en onmogenlijkheid) om hiermee te communiceren. Todat we de ramdommness kunnen beinvloeden, de natuur dus (en daar zijn we als mens some best goed in). Vervalt de onbreekbaarheid van de crypto maar komt de communicatie om de hoek kijken.

[Anoniem: 269209]

Wanneer dit betrouwbaar ingezet kan worden duurt denk ik nog wel even maar dit zal informatie wisseling erg ten goede komen. Ik denk dan bijvoorbeeld aan planetaire communicatie.

Internet 2.0 maybe?

[MSalters]

Gezien het feit dat je hiermee uberhaupt geen informatie kan uitwisselen, niet eens over 1 meter lijkt de kans vrij klein dat we hiermee planetaire communicatie mogelijk kunnen maken.

Wat we hiermee oversturen zijn verstrengelde kwantumstates, geen bitten. De enige toepassing die we hiervoor hebben is cryptografie, we kunnen hiermee identieke random data op twee plekken genereren. Identiek en random klinkt natuurlijk tegenstrijdig, maar dat is wel de essentie: je weet vantevoren niet wat de uitkomst is, aan geen van beide kanten, alleen dat het hetzelfde is (eigenlijk in spiegelbeeld, of 1/0 of 0/1)

[Anoniem: 484902]

". Dat wil zeggen dat de data-overdracht direct is en niet wordt 'beperkt' door de snelheid van het licht"

Vet, wanneer kan ik die 0 ping verwachten op mijn computer?

[Thomqa]

"Overigens betekent een non-lokale overdracht van kwantummechanische toestanden niet dat communicatie sneller dan het licht mogelijk is."

Niet

[Anoniem: 32925]

Jammer dat dit niet verder wordt uitgelegd.

[Enai]

Je kunt informatie tussen twee fotonen sneller dan het licht versturen, maar die twee fotonen moeten wel handmatig naar hun bestemming gebracht worden en dát is beperkt door de lichtsnelheid.

[.oisyn]

Het gaat hier mis omdat het woord "informatie" te pas en te onpas wordt gebruikt. Deze passage uit de inleiding bijvoorbeeld pertinent onwaar:

Het versturen van informatie op basis van dit principe wordt ook wel kwantumteleportatie genoemd en is al gedemonstreerd met fotonenparen.

Wat er geteleporteerd kan worden is de kwantumstaat, maar de gehele kwantumstaat is niet meetbaar en is derhalve geen informatie.

Stel je hebt twee knikkers, een blauwe en een rode. Je doet beide knikkers in aparte doosjes zonder dat je weet welke in welke zit, en een van de doosjes stuur je op naar Kees aan de andere kant van de wereld / het universum / whatever. Op het moment dat jij je doosje opent weet je direct welke knikker Kees heeft ontvangen. Het verschil met werkelijke kwantummechanica is natuurlijk dat bij dit voorbeeld van tevoren al vast staat welke knikker in welk doosje zit, terwijl bij QM de uitslag pas bepaald wordt als jij een van de twee knikkers "bekijkt" - dan vervalt de superstaat en nemen beide knikkers hun definitieve kleur aan. Dit principe kan niet gebruikt worden om informatie te versturen. Je kunt niet zien wanneer de staat is vervallen, en je weet van tevoren ook niet wat de uitkomst van je meting gaat zijn en je kunt deze ook niet beinvloeden. Het enige dat je weet is wat de kleur van de andere knikker is nadat jij de meting hebt gedaan.

Nou bestaat de complete kwantum staat van een knikker niet louter uit kleur, maar bijvoorbeeld ook of er een stipje of een streepje op een knikker gedrukt staat. En dan heeft het universum nog een verrassing in petto: je kunt niet tegelijk de kleur en het opdruk bepalen. Je kunt een van de twee meten, en daarna vervalt de superstaat. Je kunt daarna het andere nog wel meten maar dat zegt dan niets meer over de toestand van de andere knikker. Als dus eerst meet dat jouw knikker blauw is, dan weet je dat die van Kees rood is. Maar als je daarna bepaalt dat er op jouw knikker een stip staat zegt dat eigenlijk niets meer over de opdruk van de knikker van Kees. En vice versa als je eerst de opdruk en daarna de kleur meet.

Deze eigenschap wordt gebruikt bij quantum key distribution. Je neemt een hele rits knikkers in een specifieke volgorde, waarvan je de paren naar Kees stuurt. Bij iedere knikker kies je at random of je de kleur of de opdruk meet, en Kees doet dat ook. Voor elke blauwe of gestreepte knikker noteer je een 0, voor iedere rode of gestipte knikker noteer je een 1. Dan bel je Kees op en zeg je bij iedere knikker wat je hebt gemeten (maar niet wat de uitkomst was). Kees vergelijkt dat met zijn eigen metingen en zegt of hij dat ook gemeten heeft. Alle resultaten van verschillende metingen gooi je weg, en daarna hebben jij en Kees een reeks nullen en enen die precies tegenovergesteld zijn - dat gebruik je als sleutel voor de encryptie.

Iemand die je telefoon afluistert kan niet bepalen wat je uitkomst van je metingen zijn, en iemand die de knikkers heeft onderschept voor Kees ze heeft ontvangen weet niet wat voor metingen hij moet doen. Als jij en Kees verder nog wat willekeurige controleknikkers gebruiken waarvan je de uitkomst van de meting wel vertelt (maar niet meeneemt in de sleutel) kun je bovendien bepalen of er met de knikkers is geknoeid.

Nou is dat versturen van al die verstrengelde knikkers nogal een delicaat en onhandig proces, en dat is waar kwantumteleportatie zijn entree doet. Kwantumteleportatie houdt in dat je de gehele (onmeetbare) kwantumtoestand overbrengt op een ander deeltje. Jij kunt dus verstrengelde knikkers maken, en de helft van de paren teleporteren naar Kees. Kees heeft zelf een bak met blanko knikkers waar de kwantumstaat op overgebracht wordt, zodat er daarna metingen op gedaan kunnen worden zoals in bovenstaand verhaal. (De teleportatie vindt plaats door de knikkers te laten reageren met een verstrengeld paar waar jij en Kees over bezit, je zal dus altijd eerst fysiek een deeltje op moeten sturen, maar dat hoeft maar eenmalig. Belangrijk is ook om te realiseren dat de kwantum staat wordt overgebracht, niet gekopieerd. Uiteindelijk hou jij dus als het ware een blanko knikker over nadat de staat is overgebracht op een blanko knikker van Kees, en die blanco knikker kun je dus niet meer gebruiken om ook nog eens de andere soort meting op toe te passen)

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 22 juli 2024 19:27]

[Stoney3K]

Hier zit dus even een fundamenteel verschil: Bij dit experiment is het blijkbaar wél gelukt om die verstrengelde kwantumtoestand naar meer dan één ander deeltje te kopiëren.

In principe zou je dat zelfs kunnen toepassen om de kwantumtoestand van een deeltje naar zichzelf terug te kopiëren waardoor je er in feite onbeperkt op kan blijven meten, en waardoor je feitelijk een quantum flip-flop creëert.

[.oisyn]

Bij dit experiment is het blijkbaar wél gelukt om die verstrengelde kwantumtoestand naar meer dan één ander deeltje te kopiëren.

Nee, bij dit experiment is er een extra deeltje verstrengeld (dus in totaal 3 ipv 2)

Wat ik vooral bedoel is dat je niet kunt kopieren zonder dat de nieuwe kopie verstrengeld is met de bron. Als ik het knikkervoorbeeld even aanhou, een slimmerik zal misschien denken de staat van een knikker te kopieren terwijl die zich nog in een superstaat bevindt, en dan van de ene knikker de kleur de meten en van de kopie de opdruk. Maar dat kan dus niet, het is fysiek onmogelijk om beide staten uit te meten op welke manier dan ook, en je kunt dus ook niet een compleet onafhankelijke kopie van de staat maken.

[Reactie gewijzigd door .oisyn op 22 juli 2024 19:27]

[Anoniem: 174951]

Interessante uitleg, maar hoe zit dat dan met het meten van het tegenovergestelde. Ik begrijp bij twee 'knikkers' dat als de ene rood is, de andere vanzelfsprekend blauw is geworden. Maar je zou dan bij 3 verstrengelde deeltjes denken dat er een dimensie (of waarde) bijgekomen zou moeten zijn, dus 3 ipv 2 kleuren in de knikker analogie.

[Hugo-Q]

Gaaf mooi stukje, dank voor de uitleg.

[XiniX88]

(Ja artikel van gisteren, maar het blijft gewoon interessant)

Je kwantumverstrengeling uitleg kan niet beter! Top uitgelegd.

Begrijp ik dan goed dat bij kwantumteleportatie je dus wel informatie van "Mij" naar "Kees" kan verzenden? Informatie als in: Data?

Dus geef beide partijen een zak met knikkers, stuur deze op, en deze lege knikkers kan 1 van de partijen op een bepaald moment een kleur geven, die de andere partij kan meten en waarna de knikker kan worden weggegooid (want je hebt er niets meer aan)?

[Flowmo]

Juist. Maar stel, we reizen af naar een ander sterrenstelsel 5 lichtjaar verderop en we nemen zo'n entangled photon mee, kan die informatie dan nog steeds zonder beperking van de lichtsnelheid meteen uitgelezen worden aan de andere kant?

Dan is het wel zo dat er informatie sneller dan het licht verzonden kan worden, het "medium" kan alleen niet sneller dan het licht afreizen naar een bepaalde locatie.

Begrijp ik dat goed? Correct me if I'm wrong.

[dimitrimissinne]

Het zit zo. De fotonen blijven 'entangled', ongeacht de onderlinge afstand tussen de twee. Van zodra we een meting uitvoeren op één van de twee fotonen weten we ook in één klap de toestand van het tweede foton. Bvb, bij het meten van de polarisatie van foton A vibreert het elektrisch veld verticaal, op dat moment weten we dus ook zonder enige vertraging dat het elektrisch veld van zijn tweelingbroer foton B horizontaal vibreert. Maar daarom hebben we nog geen 'sneller dan het licht' communicatie.
Waarom? Omdat we de begintoestand van de fotonen niet weten. We weten dus niet in welke toestand de fotonen zich bevinden voor we de meting uitvoeren. Vibreert het veld verticaal? Horizontaal? Of misschien beide? Dit is een quantummechanische eigenschap die 'superpositie' genoemd wordt.
Slechts bij het meten kunnen we dus de toestand (polarisatie) van het foton(en) vaststellen, anders blijft de toestand van de deeltjes ongedetermineerd.
Op één of andere manier moeten we dus nog steeds de begintoestand zien door te sturen naar de ontvanger, en dat verloopt nog steeds aan de lichtsnelheid.

Zolang we de polarisatie van de fotonen niet op voorhand kunnen vastleggen, zodat we de uitkomst van de meting weten, is 'sneller dan het licht' communicatie dus onmogelijk.

[Reactie gewijzigd door dimitrimissinne op 22 juli 2024 19:27]

[MSalters]

Je laatste stukje mist de crux: we kunnen de polarisatie van fotonen best op voorhand vastleggen. Heel simpel zelfs. Alleen is er dan geen reden meer om 'm in positie A te meten, en gebeurt er niets bijzonders meer in punt B. Je stuurt simpelweg een bekend foton naar A en B.

Waar het fout gaat is dat we in A wel de toestand kunnen meten, maar niet meer kunnen vastleggen. We weten dus wat B zal gaan meten, maar we kunnen het niet beïnvloeden. Met dit experiment weren we in A dus zelfs wat B én C zullen gaan meten.

[RocketKoen]

Er zijn heel veel theoriën over.
1 daarvan is dat informatie toch sneller dan het licht verstuurd kan worden.
Maar het zou bijvoorbeeld ook kunnen dat de informatie door een onbekende dimensie gaat en dus gewoon een "kortere route" neemt.

We hebben de technologie niet om uit te vinden hoe het echt zit. Dus tot die tijd kunnen we dit niet zien als bewijs dat er iets sneller ging dan het licht.

[Enai]

Dat is correct, het is niet geheel duidelijk in het artikel.

[jeroen94704]

Ja, maar je moet wel eerst via de langzame weg in dat andere sterrenstelsel komen. En je moet _voordat_ je vertrekt al je boodschap bedenken. Dat kan je niet meer doen als je eenmaal bent aangekomen. De boodschap wordt namelijk al vastgelegd op het moment dat je de fotonen verstrengelt.

[kzin]

Een van de problemen van Flowmo zijn experiment is: Hoe weet je dat je een entangled photon meeneemt? Op het moment dat je controleert of je een foton hebt, doe je er een meting aan.
Verder snap je het principe wel.

Het klinkt raar: Niets kan sneller dat het licht, en toch lijken entangled photons instantaan informatie over te kunnen brengen. Deze tegenstrijdigheid, plus het feit dat fototonen (en ook electronen) zich soms als deeltjes gedragen als deeltjes en soms als golven (double slits experiment) gedragen, leidt er toe dat sommige wetenschappers zeggen dat we er nog niet achter zijn hoe het werkelijk in elkaar steekt. Er moet een theorie zijn waarin alles klopt, en ook dit soort tegenstrijdigheden zijn opgelost.

[xzibbitist]

Is het mooie niet juist dat als een foton op een locatie is, en de ander op een andere locatie, je van de eerste de eigenschappen kunt veranderen en dát ook op de tweede locatie gebeurt, sneller dan het licht? Zo lees ik in ieder geval het eerdere bericht: wetenschappers-verbeteren-record-quantumteleportatie

[jeroen94704]

De eigenschappen worden niet veranderd, ze worden alleen gemeten. De quantummechanica zegt dat de toestand van een deeltje pas definitief wordt op het moment dat je een meting doet. Met verstrengeling heb je het verschijnsel dat als je een meting doet aan deeltje A (waara dus een bepaalde uitkomst uit komt), je zeker weet dat dezelfde meting aan deeltje B dezelfde uitkomst geeft. Maar je kunt dus niet vantevoren bepalen wat de uitkomst van de meting gaat worden, en je kunt de uitkomst ook niet beinvloeden.

[Durandal]

Deeltje B heeft de geinverteerde uitkomst, maar natuurlijk is A weer af te leiden.

De vraag is, kan je A laten vervallen en zo de mensen bij B laten weten dat A bekeken is? Of vervalt B als de mensen daar willen checken of 'ie al vervallen is?

[jeroen94704]

Inderdaad, B geeft de geinverteerde uitkomst. Sorry voor de verwarring.

Maar het punt is dat het antwoord op jouw vraag "nee" is. Je kan niet "iets" met deeltje A doen wat direct aan de kant van deeltje B zichtbaar wordt.

[Anoniem: 300525]

Niet sneller dan het licht...enkel meteen. Dit heeft niets met snelheid te maken.

[McBrown]

Klopt, het is een status van een lichtdeeltje (foton), die "toevallig" op 2 plekken tegelijk bestaat. Als je het over snelheid hebt, moet energie of materie van A naar B reizen.

(ik realiseer me ineens dat dit waarschijnlijk ook heel veel energie op een globale schaal kan besparen in netwerkgebruik)

[Stoney3K]

Klopt, het is een status van een lichtdeeltje (foton), die "toevallig" op 2 plekken tegelijk bestaat. Als je het over snelheid hebt, moet energie of materie van A naar B reizen.

En daar zit hem dus ook de crux: Op dit moment hebben we nog communicatieapparatuur waarbij het overdragen van informatie betekent dat er ergens een toestand moet veranderen, wat energie kost.

Dat betekent dat "communicatie" en "overdracht van energie" altijd aan elkaar verwant zullen zijn, tenzij we een nieuwe manier vinden om informatie (tijdelijk) op te slaan.

Het hele concept van "informatie" en "energie" aan elkaar gelijk stellen is alleen ontstaan door de manier waarop we in het verleden altijd tegen informatie aan gekeken hebben. Als er een manier is om dat anders te doen (en dus toestand op te slaan zonder dat het energie kost) dan kan dat nog leuke dingen opleveren.

[xzibbitist]

Ja, zo kan je het natuurlijk ook bekijken Gevoelsmatig blijf ik zeggen sneller

[Qaatloz]

Er is al wat langer geleden daarover al een artikel geweest op tweakers. Daarin wordt uitgebreider ingegaan op de onmogelijkheid van informatie om sneller te gaan dan licht.

edit-- na herlezen oud artikel
Nu is het wel zo dat het daar gaat over het fysiek verplaatsen van fotonen in plaats van teleportatie. Ik weet dus niet in hoeverre de aanames daarin ook gelden voor de overdracht van informatie d.m.v. teleportatie.

[Reactie gewijzigd door Qaatloz op 22 juli 2024 19:27]

[jeroen94704]

Het gaat hier om kwantum-teleportatie, niet "star-trek" teleportatie. Dat zijn heel verschillende dingen.

[Qaatloz]

Dat realiseer ik mij Sorry voor de niet volledig duidelijke zinsconstructie

[boe2]

Stel: Je hebt een rode en een blauwe bal. Iemand steekt deze ieder in een gesloten doos zonder te vertellen welke bal in welke doos zit.

De twee dozen worden nu op twee verschillende locaties gezet. en enkel de doos op positie A wordt geopend.

Jij opent de doos op positie A: Er zit een rode bal in. Je weet meteen wat voor bal er in de doos in positie B zit.
Echter: Op postitie B kan je niet weten welke kleur er nu effectief inzit, tot de informatie over positie A op een andere manier (via klassieke communicatie) naar jou gebracht wordt, hoewel de informatie technisch gezien al aanwezig op positie B.

[Sardia]

http://en.wikipedia.org/wiki/Superluminal_communication
http://en.wikipedia.org/wiki/No_cloning_theorem

[Stoney3K]

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

Dit experiment is toch in principe in directe tegenspraak met die no-cloning theorem? Ze maken hier, bewust, twee identieke kopieën van een verstrengeld deeltje.

[MSalters]

Je moet iets dieper kijken dan de naam van het theorema.

Het is perfect mogelijk om een nieuw paar van identieke deeltjes te maken. De eigenschappen zijn effectief random maar hetzelfde.

Wat niet kan is beginnen met 1 onbekend deeltje, daarvan 1 kloon te maken, en te eindigen met een paar waarvan de eigenschappen nog steeds onbekend maar wel identiek zijn. Simpel gezegd, als je iets wil kopiëren, dan moet je wel weten wat je kopieert.

[Blackreign]

Volgens mij zijn deze twee statements een tegenspraak. Data overdragen is nl een vorm van communiceren.

[Anoniem: 164019]

No-communication theorem:

The theorem disallows all communication, not just faster-than-light communication, by means of shared quantum states.

[Graafvaag]

Maar hoe kun je data overdragen zonder dat er aan de ontvangende kant gemeten wordt? Dan verandert immers de state weer. Ik denk dat dat de reden is dat deze state overdracht niet voor communicatie gebruikt kan worden.

En ja, ook ik vraag mij dan af hoe dit soort dingen in het lab geverifieerd worden. Maar goed, daarom ben ik dan ook geen quantum fysicus.

[Enai]

Het punt is dat communicatie sneller dan het licht allerlei wetten overtreedt, maar strikt genomen is dit geen communicatie sneller dan het licht want je moet de zender en de ontvanger op dezelfde plaats maken en fysiek (dus trager dan het licht) verplaatsen.

[fireblack]

wordt niet beperkt door de snelheid van het licht,
aan andere kant wil het niet zeggen dat het sneller gaat als het licht.

Wat betekent dat nou?

Het lijkt erop dat het dus wel sneller kan , maar we hebben nog niet getest of het ook zo is??

[Atmosfeer]

Het punt is dat er niks 'reist'. Dus de snelheid van het licht wordt technisch niet verbroken want er gaat niets van A naar B. Er is niets onderweg.

Zoals hierboven even heel kort door de bocht word uitgelegd; Je hebt een rode en een blauwe bal. Je stuurt zonder te kijken een van de twee ballen naar iemand op de maan. Je opent nu je doosje en je ziet dat je een rode bal hebt. Dat betekend dus automatisch dat het doosje op de maan de blauwe bal bevat. Dit is extreem versimpeld maar wil meer aangeven dat er niks 'onderweg' is. Er reist geen energie of materie naar de maan op het moment dat je je doosje opent, maar toch weet je de uitkomst.

[Reactie gewijzigd door Atmosfeer op 22 juli 2024 19:27]

[Anoniem: 399]

Nou... die ping is in msec. Dus als je heen en weer kunt gaan in minder dan 0,5 msec kun je afgerond ping 0 hebben dus dit is zeker wel mogelijk. Ping nu voor de gein je router maar eens in je eigen gigabitnetwerkje thuis. Resultaten van <1 msec zijn dan de norm. Hoeveel onder 1 geeft het niet aan maar dat is een kwestie van fijnmazigere testsoftware zoeken. Of gewoon zelf een ping programmaatje schrijven wat voor waardes onder de 0,5 milliseconde 0 aangeeft

[DogEatsDog]

"Overigens betekent een non-lokale overdracht van kwantummechanische toestanden niet dat communicatie sneller dan het licht mogelijk is."

Niet.

[Stoney3K]

"Overigens betekent een non-lokale overdracht van kwantummechanische toestanden niet dat communicatie sneller dan het licht mogelijk is."

Niet.

Het toont ook geen onmogelijkheid ervan aan. De niet-lokaliteit van verstrengeling is nog altijd iets wat we niet in de klassieke natuurkunde kunnen verklaren, terwijl het toch op macroscopische schaal gebeurt (in theorie is de afstand zelfs onbeperkt).

Sneller dan het licht communiceren is nog niet mogelijk, maar er komen steeds meer hints uit de quantummechanica die toch zeggen dat Einstein het niet altijd bij het rechte eind had.

[NPlatenkamp]

als het inderdaad sneller dan het licht gaat krijg je toch zelfs negatieve ping?

[boe2]

Nee, de delay zal gewoon kleiner zijn. Sneller dan het licht betekent niet dat je naar het verleden reist.

Niet dat dit relevant is. Het gaat het over instant overdracht van informatie: Geen reistijd.

[Aristo]

Er staat verder in het artikel:
"Overigens betekent een non-lokale overdracht van kwantummechanische toestanden niet dat communicatie sneller dan het licht mogelijk is."

Dit heeft puur te maken met de toestanden van de fotonen, niet met data overdracht. Zie dit eerder als het uitlezen van een bit op afstand.

[chaoscontrol]

Uit de berekeningen bleek dat het mogelijk is om de kwantumtoestanden van de drie verstrengelde fotonen te verzenden zonder lokaliteit. Dat wil zeggen dat de data-overdracht direct is en niet wordt 'beperkt' door de snelheid van het licht; ... ... ... Overigens betekent een non-lokale overdracht van kwantummechanische toestanden niet dat communicatie sneller dan het licht mogelijk is.

Dit snap ik niet. Als informatie zo meteen uitgelezen kan worden, dan is er toch sneller gecommuniceerd dan het licht? Immers hebben beide partijen zonder tussentijd dezelfde informatie op een andere locatie ontvangen?

[blorf]

Je zou het kunnen testen met een installatie op de maan. Daarheen doet licht er ongeveer een seconde over. In een test zou je een bit zowel mbv die verstrengeling als met een radiosignaal naar de maan moeten sturen. Daar moet dan iemand zitten die de hele tijd bevestig of ontkent dat de waarde die hij op zijn quantum-display ziet verschijnen hetzelfde is als de waarde die hij +/- een seconde later ontvangt via de radio.
Ik weet alleen niet hoe hanteerbaar zo'n lid van een paar verstrengelde quantumdeeltjes is. Het kon wel eens lastig worden die op de maan te krijgen en dan ook nog die cruciale eigenschappen in stand te houden.

Trouwens, als dit aangetoond is, hebben we dan niet gewoon hard bewijs voor het bestaan van een hogere dimensie? Het komt erop neer dat 2 punten in een ruimte die voor ons 3d lijkt via een onbekende weg met elkaar verbonden zijn waarbij de onderlinge afstand er niet meer toe doet.

[Reactie gewijzigd door blorf op 22 juli 2024 19:27]

[MSalters]

Je vraag over dimensies kun je gewoon beantwoorden met het rode knikker/ blauwe knikker voorbeeld wat al gegeven is. Als jij op de maan het doosje met de rode knikker openmaakt hoeft er niets via een onbekende dimensie hier naar aarde te komen om ervoor te zorgen dat ik hier de blauwe knikker ga vinden.

[blorf]

Uiteraard kan dat maar wie had het over knikkers met een vaste toestand? Sowieso is 1 knikker sturen naar meerder ontvangers vrij lastig.

Dat wil zeggen dat de data-overdracht direct is en niet wordt 'beperkt' door de snelheid van het licht; er zijn dus geen verborgen variabelen die de interactie tussen de gekoppelde fotonen kunnen verklaren om zo voor data-overdracht te zorgen. Dit principe van non-lokaliteit is iets wat in de klassieke natuurkunde onmogelijk is, maar is nodig voor het verklaren van kwantummechanische waarnemingen.

Er wordt vervolgens gezegd dat er zo geen communicatie sneller dan licht mogelijk is. Volgens mij bedoelen dat dat voor hun huidige opstelling geldt. Anders zou het elkaar nogal tegenspreken lijkt mij. Overigens is er voor zover ik het begrijp nog helemaal niets aangetoond en is het harde bewijs waar ik het over had nog ver te zoeken.

[crazylemon]

Uitlezen = electronica = dus toch weer een "vertraging"?

[McBrown]

Ik denk dat het belangrijk is een onderscheid te maken tussen de "link" en de "interpretatie" van de communicatie. Deze technologie verzorgt alleen de link tussen 2 of blijkbaar meer bronnen.

De link zou dus sneller zijn dan het licht (omdat de data sneller op plek van bestemming is. Maar de lichtdeeltjes reizen geen milimeter)

De interpretatie/modulering van de zal wellicht een bottleneck zijn in dit proces, maar dat is niets vergeleken met de reistijd van communicatie als je bijvoorbeeld met een mars-rover vanaf aarde zou communiceren ( c.a. 20 min. vertraging)

[Reactie gewijzigd door McBrown op 22 juli 2024 19:27]

[Delgul]

Als ik het goed begrijp dien je de verstrengelde deeltjes eerst met conventionele middelen transporteren. Daarna is de communicatie ertussen instantaan. Overigens is dat nog steeds in tegenspraak met de relativiteitstheorie, schijnt het. Maar als dit klopt lijkt het dat die onder de juiste condities omzeild kan worden. Tenzij de communicatie slechts 1x kan plaatsvinden en de entanglement dan verbroken is...

Wat eigenlijk nog het mooiste is, is dat dit dus zonder 'medium' tussen de deeltjes lijkt te werken. Geen koper, glasvezel of ether nodig en dus niet af te luisteren met ons bekende technieken. En dit is ook leuk: Een quantumrouter met entanglede deeltjes in je huis en de andere kant van de paren in je telefoon, ipad, computer, en eentje in een datacenter met Gbit internet en je hebt geen kabel/telefoon/etc bedrijf meer nodig. ;-)

edit: verduidelijking/stijlfouten

[Reactie gewijzigd door Delgul op 22 juli 2024 19:27]

[MSalters]

De relativiteitstheorie voorspelt dat sommige dingen niet sneller dan het licht kunnen bewegen. Massa en andere vormen van energie zijn op die manier beperkt. Maar schaduwen bijvoorbeeld kunnen wel sneller dan het licht bewegen.

informatie is een moeilijke. Onze beste aanname tot nu toe is dat informatie alleen met massa en energie mee kan reizen, en dus ook beperkt is. In dit experiment zien we geen massa of energie reizen tussen de twee eindpunten, dus die kunnen geen informatie uitwisselen. De fotonen (energie) die tussen het begin- en eindpunt reizen zijn wel gewoon beperkt tot de lichtsnelheid.

[Anonyymm]

Volgens de theorie van lichtsnelheid is lichtsnelheid de maximale snelheid waarmee overdracht van informatie kan plaatsvinden. De snelheid wordt vaak afgerond naar 300 000 000 m/s (dus 300 000 km/s). De minimale responsetijd is tweemaal de overdrachtstijd (round-trip delay).

Ik ben verder geen geleerde, maar non-lokale overdracht is volgens mij gewoon overdracht tussen twee objecten welke ruimtelijk gescheiden zijn. Wat ze waarschijnlijk willen zeggen is dat licht geen nadelig invloed op de overdracht hoeft te hebben, maar dat het tevens ook niet sneller kan dan het licht. Daarbij komt waarschijnlijk dat zo'n verbinding op dit moment met zowel de klassieke theorie als de relativistische spot. Zullen we nu niet alle antwoorden op kunnen geven/vinden.

[Enai]

Kan een fysicus me even uitleggen -

Stel, je hebt twee van die verstrengelde fotonen. Een ervan gooi je in een zwart gat. Wat gebeurt er met het andere foton nadat het ene de waarnemingshorizon overschrijdt of nadat het in de singulariteit terecht komt?

[McBrown]

Interessante theorie; Hier zal hoogstwaarschijnlijk op korte termijn wel mee geëxperimenteerd mee worden. Gezien de plek waar het toegepast kan worden (deep space) er ontelbaar bevat.

ps. Ik ben niet kundig in deze stof, maar wel zeer geïnteresseerd.

[Reactie gewijzigd door McBrown op 22 juli 2024 19:27]

[Anoniem: 406468]

Korte termijn, maar ook al weten we de locatie van enkele zwarte gaten, duurt het alsnog een poos voordat een verstrengelde foton het zwart gat bereikt, los van het probleem dat we ook het andere foton nog moeten kunnen meten nadien, los van het probleem dat we uberhaupt niet meer kunnen bijhouden op dergelijke afstanden welke fotonen van ons zijn.

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 406468 op 22 juli 2024 19:27]

[Enai]

Een zwart gat kun je altijd maken. Het lijkt me wel een dure grap om een experiment op te zetten voor iets dat je wellicht uit de theorie kan afleiden.

[Anoniem: 415735]

Wacht even hoor voordat je te hard van stapel loopt. Met de huidige technologie beschikken we nog niet over de capaciteit om zwarte gaten te maken. Daarom kan er nu geen sprake zijn van een dergelijk experiment.

[MSalters]

Eh, het experiment kan wel degelijk. Zwarte gaten zijn een methode, maar niet de enige methode om ESD te bereiken. Alles wat een foton voldoende effectief om zeep help werkt. En Quantum Erasure is een truc die we al beheersen.

[Anoniem: 415735]

Ik reageerde inderdaad op de geopperderde methode (zwarte gaten maken) en niet op alternatieve methoden.

[Anoniem: 406468]

>Een zwart gat kun je altijd maken.

Ehh... hoe dan? Om nog maar te zwijgen over de intense zwaartekracht die hierdoor zal ontstaan en de boel opslokt.. Denk dat je iets te optimistisch bent.

[Enai]

Het "zou" mogelijk zijn om er een te maken met een voldoende grote deeltjesversneller, maar dan wel een kleintje dat vrijwel onmiddellijk verdampt.

Dat was overigens waar men bang voor was met de LHC, want volgens sommige theorieën was de LHC al krachtig genoeg om er op te wekken en stel dat Hawking ernaast zat en dat ze niet verdampen?

Maar het hangt dus inderdaad af van welke theorie correct is.

Overigens is de zwaartekracht van een zwart gat net even groot als de zwaartekracht van de materie die erin is gegaan en zo'n klein zwart gaatje leeft 10^-20 seconden dus geen zorgen dat alles wordt opgeslokt. [/wijsneus]

[crazylemon]

Meten is niet weten bij QM, maar manipulatie

[Enai]

Quantummechanica is eigenlijk gewoon marktonderzoek.

[bosbeetle]

Dan liggen die fotonen in scheiding http://www.scientificamer...ntanglement-sudden-death/

[Stoney3K]

Dan liggen die fotonen in scheiding http://www.scientificamer...ntanglement-sudden-death/

Die ESD is ook instantaan toch?

Dan zou dat bruikbaar kunnen zijn voor FTL communicatie: Stuur een berg verstrengelde deeltjes, via een klassieke route, naar een doel, en verbreek hun entanglement in een specifieke volgorde.

Die volgorde van verbreken zou dus ook bij het doelwit zonder vertraging aan moeten komen.

[MSalters]

De volgorde van verbreken komt inderdaad zonder vertraging aan. Maar precies hoe wil je die volgorde meten?

Om FTL communicatie mogelijk te maken moet je vanuit tijd-plek A een meting op tijd-plek B kunnen beïnvloeden terwijl de ruimte-afstand tussen A en B groter is dan de tijd-afstand. Je moet bijvoorbeeld een meting op 2 lichtjaar ruimte-afstand en 1 jaar tijd-afstand beïnvloeden. Het is niet voldoende om het resultaat te kunnen voorspellen, je moet'm echt kunnen beïnvloeden.

[Enai]

Dank u.

[mrlammers]

En een zwart gat is in feite een enorme zwaartekrachtveld. Licht buigt af door de vervorming van de ruimte tijd die daarbij optreed. Als je een foton in een zwart gat gooit, dan verliest deze energie hij uiteindelijk tot stilstand komt. Door interactie met een ander systeem verbreekt de verstrengeling sowieso, maar het tweede foton blijft bestaan totdat het z'n energie kan afgeven.

Dat is de korte versie.

[Reactie gewijzigd door mrlammers op 22 juli 2024 19:27]

[crazylemon]

What is i told you: er is geen "nadat"

[Enai]

Als je naar het foton kijkt dan blijft het inderdaad schijnbaar op de horizon hangen. Maar dit is natuurlijk een visuele illusie en het deeltje valt écht wel in het zwarte gat. Ik hoopte dat je via quantumverstrengeling informatie uit het gat zou kunnen smokkelen.

Maar volgens de volgende poster is het jammer maar helaas.

[Fawn]

Wat zou het gaaf zijn als dit soort communicatie in de toekomst gemeengoed wordt voor een soort nieuw internet.
Op dat moment lach je om glasvezel; vroeger moesten mensen nog wachten op data met de traagheid van het licht..

[Anoniem: 406468]

> vroeger moesten mensen nog wachten op data met de traagheid van het licht..

Dat is in de toekomst waarschijnlijk niet anders. Misschien even het artikel lezen, hiermee wordt niet gezegd dat communicatie sneller dan het licht mogelijk is. Glazvezel is zo traag nog niet.

Dat wat nu door glazvezel gaat kan alleen in aantal en verwerking vergroot worden, niet in snelheid. Daar waar we nu nog elektriciteit gebruiken ipv licht in computercircuits kan licht gebruikt gaan worden. Maar qua snelheid houdt het daar ook op.

[Anoniem: 120539]

Glazvezel is zo traag nog niet.

Glasvezel is relatief gezien helemaal niet zo snel. De snelheid van het licht is grof afgerond 300.000 kilometer per seconde in vacuüm.
De snelheid van licht in een glasvezel om van punt A naar punt B te reizen is vele procenten (tot tientallen) lager. Dat zijn veel kilometers per seconde.
Dit heeft 2 redenen:
1: Je gaat niet door vacuüm, maar door een medium. (glas)
2: De afgelegde weg door glasvezel is langer dan direct van A naar B; het (een) lichtstraaltje in de kabel 'stuitert' als het ware tussen de wanden van de vezel.

M.a.w.: het ligt (licht?) er maar aan wat je referentiekader is. Glasvezel kan best wel traag worden genoemd.

[Anoniem: 415197]

Het gaat hier niet om de bandbreedte maar om de latency.
Die maakt voor veel toepassingen niet ontzettend veel uit (maar voor sommige wel).

[Durandal]

Op dat moment lach je om glasvezel; vroeger moesten mensen nog wachten op data met de traagheid van het licht..

Hoe lang moest je wachten dan? Hooguit zo'n halve seconde naar de andere kant van de aarde.

Je haalt bandbreedte en latency door elkaar. Bandbreedte is slechts een kwestie van hoeveel geld je er voor over hebt; hoe dikke kabel wil je gebruiken. Wil je je film sneller downloaden dan huur je een terabit verbinding. Kan nu al.

Latency is gelimiteerd door de lichtsnelheid (heen en weer, door glas, zigzaggend over de aarde en door de kabel). Die latency ga je niet lager krijgen (behoudens wat snellere routers), dus je ping ga je ook met quantummechanica niet verbeteren.
Ik zie het voordeel overigens niet, tenzij je beter wilt gamen met japan of een rover in real time wilt besturen op mars.

[McBrown]

Ongelofelijk! Sci-Fi is zojuist Science geworden. Ik was al langer bekend met het principe en tot mijn verassing werd het ook in het spel Mass Effect gebruikt, waar tevens een hele korte maar mooie uitleg werd gegeven.

Uiteindelijk betekend dit dat we nergens masten of straling in de lucht nodig hebben voor communicatie. Er is geen risico van onderschepping, dit brengt een heleboel nieuwe mogelijkheden met zich mee. Ik ben nog nooit eerder zo enthousiast geweest over een Tweak-blogpost.

Stel je voor; nu is de tijdsvertraging tussen de mars-rover en aarde nog 20 min. Dit veranderd naar instant! Dit is echt revolutionair! Satellieten Kunnen op onbeperkte afstand direct en zonder verlies van data functioneren. Weer een stapje dichter bij universale kolonisatie en de communicatie er tussen.

Een foton-deeltje die op 2 plekken tegelijk bestaat, wat een impact

(oja en voor de Minecraft spelers; denk aan Ender Chest)

[Reactie gewijzigd door McBrown op 22 juli 2024 19:27]

[gordian]

Ongelofelijk! Sci-Fi is zojuist Science geworden. Ik was al langer bekend met het principe en tot mijn verassing werd het ook in het spel Mass Effect gebruikt, waar tevens een hele korte maar mooie uitleg werd gegeven.

Uiteindelijk betekend dit dat we nergens masten of straling in de lucht nodig hebben voor communicatie. Er is geen risico van onderschepping, dit brengt een heleboel nieuwe mogelijkheden met zich mee. Ik ben nog nooit eerder zo enthousiast geweest over een Tweak-blogpost.

Ik zal je helaas moeten teleurstellen. Communicatie gaat hier niet mogelijk mee zijn. In ME geven ze een leuke uitleg, maar die klopt niet. Je kan fotonen uit elkaar brengen en instantaan bij beide de kwantumtoestand veranderen, maar die verandering is random: je hebt geen invloed over de uitkomst, dus weet de ontvangende partij ook niet wat het moet zijn.

Het probleem is dat het systeem niet meer verstrengeld is als je wel invloed hebt over de uitkomst.

[Reactie gewijzigd door gordian op 22 juli 2024 19:27]

[McBrown]

Natuurlijk klopt de uitleg uit een videospelletje niet 100%. Maar in grove lijnen zou de werking het zelfde zijn. Als je alles uit fictie als waarheid gaat beschouwen zou je gek zijn, ik probeerde slechts de toepassing te illustreren.

Maar je toelichting is zeker een meerwaarde aan de uitleg van de werking.

[Reactie gewijzigd door McBrown op 22 juli 2024 19:27]

[gordian]

Natuurlijk klopt de uitleg uit een videospelletje niet 100%. Maar in grove lijnen zou de werking het zelfde zijn. Als je alles uit fictie als waarheid gaat beschouwen zou je gek zijn, ik probeerde slechts de toepassing te illustreren.

Maar je toelichting is zeker een meerwaarde aan de uitleg van de werking.

Zelfs in grove lijnen is de werking niet hetzelfde omdat het gewoon niet kan...

[Enai]

Die uitleg in Mass Effect is ongeveer even correct als de uitleg over het gebruik van magicka in Elder Scrolls, alleen ziet het er indrukwekkend uit wegens SCIENCE.

Dit is overigens geen verwijt aan Mass Effect; je moet nu eenmaal een loopje nemen met de werkelijkheid om dit soort space opera mogelijk te maken, en als je gewoon de substitutie "element zero -> mana" maakt dan is de gameplay zelf realistischer dan in elke fantasy RPG die géén goede uitleg heeft voor het feit dat iedereen pas na twintig slagen met een strijdbijl het loodje legt.

[dylan111111]

@ SkPhilipp - Vet, wanneer kan ik die 0 ping verwachten op mijn computer?

haha inderdaad ik kan niet wachten totdat dit in gebruik word genomen door bedrijven en uiteindelijk ook voor de consument, ik kan niet wachten

[crazylemon]

Die computer van jouw krijg je niet onder de 1ms, ook niet met QM

[dylan111111]

We gaan hier natuurlijk niet van uit dat dit volgende week al beschikbaar is

Maar zo ie zo een ping van 0 is onmogelijk, thuis heb ik nu een ping van 19
Wat ik nu al netjes vind als je soms ziet dat sommige mensen een constante ping heb van 75

[bosbeetle]

Iemand heeft het mij ooit uitgelegd als een zakje waar 2 knikkers in zitten waarvan 1 altijd rood is en 1 altijd groen. Er wordt een knikker blind verstuurd naar een andere plek. Als je nu op de originele plaats in het zakje kijkt weet je instant de kleur van de knikker op de andere locatie. Je hebt zo dus hele snelle overdracht van informatie maar geen snelle communicatie.

Waardoor dit als quantum mechanisch aangeduid wordt is omdat de staat waarin een van fotonen in het echte geval zich bevind niet bekend is en door uitlezing veranderd kan zijn. Hierdoor weet je pas welke informatie je verstuurd hebt als je het daadwerkelijk uitleest.

Dit is dus goed te gebruiken voor versleuteling.

[Reactie gewijzigd door bosbeetle op 22 juli 2024 19:27]

[.oisyn]

Grappig, dat is precies de analogie die ik hier gebruik

[bosbeetle]

Een half uurtje later

Het is dan ook een duidelijke analogie, zonder mysterieuze snelle krachten etc. en toch begrijpelijk voor de gemiddelde persoon.

Ik vond het in ieder geval verhelderend.

[.oisyn]

Een half uurtje later

Alsof je zo'n lang verhaal in een paar minuten opschrijft

[Durandal]

Had je het maar moeten verstrengelen, dan had je het instantaan gedaan

[Amanoo]

"Overigens betekent een non-lokale overdracht van kwantummechanische toestanden niet dat communicatie sneller dan het licht mogelijk is."

Dit vereist mijn inziens wel meer uitleg, anders gaan mensen denken dat in de toekomst communicatiemethoden zoals uit Mass Effect 2 mogelijk zullen zijn. Naar ik begreep is het inderdaad zo dat bij verstrengeling het "aanpassen" van 1 foton tot gevolg heeft dat verstrengelde deeltjes ook meteen veranderen, maar dat er nog extra informatie moet worden verzonden om deze veranderingen te kunnen interpreteren. Zolang je die extra informatie niet hebt kan je dus ook geen informatie halen uit de veranderingen die in de verstrengelde fotonen hebben plaatsgevonden. Tot die tijd is er dus geen informatieoverdracht geweest en dus heeft de informatie ook niet sneller gereisd dan de lichtsnelheid. Het versturen van de decoderingsinformatie moet vervolgens verlopen via een kanaal dat je wel direct kan interpreteren, en die kanalen hebben wel weer een snelheid lager dan de lichtsnelheid. Het effect is dus dat de uiteindelijke informatieoverdracht alsnog slomer zal zijn dan de lichtsnelheid. Het feit dat de manipulatie van de verstrengelde fotonen sneller dan het licht plaatsvond, dient dan ook enkel om te bewijzen dat het inderdaad met behulp van kwantumverstrengeling is gebeurd, en niet om te bewijzen dat informatie sneller dan de lichtsnelheid kan worden overgedragen.

Dit is althans wat ik ervan heb begrepen. Ik ben maar een simpele informaticus die van kwantummechanica weinig kaas heeft gegeten, dus ik kan er wel eens naast zitten.