Ограничения квантовой "телепортации"

[Калифорний]

У меня тут родилась идея: а что если поставить квантовый телепорт на межзвездный зонд? Думаю, многие слышали о квантовой телепортации (если кто не слышал, то вот: http://ru.wikipedia.org/wiki/Квантовая_телепортация). Конечно, это не телепортация в классическом смысле, здесь пересылается не сама тушка поциента, а только пакет квантовой информации о нем, а также, нужно пересылать дополнительную информацию по обычным каналам. Но все же, это плюс, так как массу зонда можно сделать совсем небольшой. А когда он приблизиться к пункту назначения, начинать туда все нужное телепортировать. Можно даже пересылать туда биороботов (например, стройбатовцев).

Зонд же, можно посылать любой. Например парус. Или так: делаем зонд с ядерным или термоядерным двигателем и телепортируем на него топливо (кстати в романе "Ложная слепота" именно такая технология и описана).

Как вам такая идея?

[Незван]

Сколько по времени займет передача информации об одном "биороботе"?
Допустим, скорость передачи (оптимистично) 100 бит в секунду, объем информации 1 бит на атом,
число атомов в пересылаемом объекте прикиньте сами.
Сколько получится?

[Golossvyshe]

У меня тут родилась идея: а что если поставить квантовый телепорт на межзвездный зонд?

Это называется "паллиатив".

Идее этой лет так примерно сорок, если не полста.  Отправить дрынолёт на автопилоте к Альфе Центавре, а самим тут пиво пить. А как долетит, раз - и транслировали группу исследователей к месту событий. Тем самым снимается проблема "корабля поколений" и релятивистских полётов и т. п.
Даже термин для такого аппарата придуман - "транслятор".

Конечно, как говорится, всё бы лучше чем совсем ничего. Только вот проблема временной инфляции информации этим не снимается, лишь несколько облегчается. Да, для Альфы Центавры, может, и сгодится. А вот с "братцами" так связаться вряд ли удастся. Слишком долго будет лететь зонд-транслятор. За это время земная цивилизация либо сама решит вопросы, на которые планировалось получить ответы, либо прекратит своё существование.

Так что лишь полная и неограниченная телепортация туда-обратно (неважно, какого рода) решает проблему радикально.

Тем не менее идея таких "гипер-нейманов" до сих пор имеет немало сторонников. В самом деле, если некая гипотетическая цивилизация наберётся терпения, то за несколько сот тыс. лет (или миллионов) можно расставить телепорты по всей Галактике. И далее уже гулять неограниченно.

[Калифорний]

Это называется "паллиатив".

А вы что предложите?

Идее этой лет так примерно сорок, если не полста.  Отправить дрынолёт на автопилоте к Альфе Центавре, а самим тут пиво пить. А как долетит, раз - и транслировали группу исследователей к месту событий. Тем самым снимается проблема "корабля поколений" и релятивистских полётов и т. п. Даже термин для такого аппарата придуман - "транслятор".

Нет-нет, это не совсем то. Квантовая телепортация - это не телепортация в привычном вам смысле. Она не имеет ничего общего со столь любимым вашим племенем фантастов нуль-т. По сути, это сообщение квантовых свойств частицы А, частице В, находящейся на некотором расстоянии. Это что-то вроде факса, в котором отправляемый лист бумаги сжигается. Кроме того, для телепортации, нужно передать часть информации о пересылаемом объекте, по классическим, неквантовым каналам - например по тем же радиоволнам. Так что:
А) Передвигаться по галактике быстрее скорости света все равна не получится.
Б) Управлять аппаратом, все равно придется по радио.

Другое дело, такой способ - это технология реальной пересылки чего-либо со скоростью света. Ну и кроме того, позволяет решить часть проблем связанных с полетом корабля-робота. Например, не делать его таким огромным, за счет баков с горючим.

[Калифорний]

За это время земная цивилизация либо сама решит вопросы, на которые планировалось получить ответы, либо прекратит своё существование.

Человечество существует сорок тысяч лет. Думаю, еще пару тысяч, как-нибудь, выдюжит. А самим решить вопросы не получится - законы физики, не есть законы юриспруденции.

[alex_semenov]

Рискую испортить праздник души… но вообще говоря квантовая телепортация не телепортирует ИНФОРМАЦИЮ. Она телепортирует квантовые состояния (никому не известные). А возможность интерпретировать эти состояния как информацию все равно путешествует по световому каналу со скоростью света.
То есть. Если мы остаемся строго в рамках известной нам физики, то никакого мгновенного перемещения даже информации по каналам квантовой телепортации БЫТЬ НЕ МОЖЕТ. Ставь квантовый телепортатор на зонд, не ставь, быстрее света никто никуда никогда не переместится. Ни телесно, ни духовно (в виде бит информации).

Единственное, что реально нового  дает квантовая телепортация - абсолютно защищенный канал связи. То есть телепортировав ключ к шифру, вы гарантировано знаете что канал передачи не подслушали.  Весть поток бит вы по такому каналу не гоните. Вы гоните по открытому. Но шифруете ее надежным ключем, защищенным от подслушивания по квантовому.
И это может быть действительно очень важным. Крайне важным!
Но мы, смертные, слишком глупы и узколобы, что бы эту важность для них, бессмертных, себе представить сегодня.





Вообще термин "квантовая телепортаци" это ничто иное, как откровенно лживая самореклама науки, которая как "предводитель уездного дворянства Киса Воробьянинов вынужденна "гордо" стоять на паперти, что бы богатые дураки, измученные нарзанами, ее пробашляли.



Еще и еще раз!
Все что мы знаем о квантовой телепортации сегодня не снимает запрет на передачу сигналов быстрее света, а напротив, еще сильней его подтверждает.
Именно узнав про квантовую телепортаюию, я окончательно расстался с надежной на  путешествие быстрее света.
Всякий кто опять хватается за квантовую телепортацию как за идею ТОЙ САМОЙ телепортации - тем самым показывает свою дремучую невежественность. Это значит что о квантовой телепортации он знает только то, что это какая-то там телепортация чего-то там… и значит есть надежда!...
Надежды нет!
Именно потому что есть такой эффект в котором на страже запрета выведенного в одной физической теории (теории относительности) РЕАЛЬНО встал запрет в совершенно другой физической теории (квантовой неопределенности). Это - полная задница! Две теории, которые никак не могут соединить, в этом деле спелись идеально!
Все! Обложили! Полный капец!

[bob]

У меня тут родилась идея: а что если поставить квантовый телепорт на межзвездный зонд? Как вам такая идея?

В фантастике идея широко описана. Смены пилотов и персонала периодически доставляются на медленно летящий беспилотный звездолёт нуль-Т связью. Если телепорт нельзя открыть в случайном месте.

Рискую испортить праздник души… но вообще говоря квантовая телепортация не телепортирует ИНФОРМАЦИЮ. Она телепортирует квантовые состояния (никому не известные). А возможность

Точно. Если состояние заранее известно (в смысле, его просветили квантами для изучения, и нарушена квантовая неопределённость) оно уже не "телепортируемо". Потому что Эйнштейн-Подольский-Розен (ЭПР). Дело не в том, что изучение само по себе как-то "нарушает" неопределённость (это была бы мистика), а в том, что фиксируя частицу любым способом (обычно электромагнитным), мы вынужденно сообщаем ей энергию, достаточную для высокой определённости её локализации (иначе её невозможно было бы засечь).

[-Asket-]

Да бог с ней, с телепортацией, лучше поможем физике материально

Мы публикуем текст и видеозапись лекции профессора Института Нильса Бора, директора Датского центра квантовой оптики, академика Королевской академии наук Дании, председателя исполнительного комитета Российского квантового центра Юджина Ползика, прочитанной 21 марта 2013 года в клубе ZaVtra в рамках проекта «Публичные лекции Полит.ру».
Ученый рассказал о том, в каком смысле возможна телепортация, какие условия для нее нужны, почему исходный объект окажется уничтожен, а квантовые состояния с помощью потока классической информации удастся передать только очень грубо, а также о том, за что в 2012 году дали Нобелевскую премию по физике.

Телепортация, или что можно, а что нельзя в квантовом мире

Публичные лекции. Юджин Ползик

После окончания основного доклада Юджину было задано много интересных вопросов. Есть легенда, что датская пивоваренная компания Carlsberg подарила Нильсу Бору после получения им Нобелевской премии дом и провела туда трубопровод с пивоварни, чтобы великий физик мог пить пиво, не отвлекаясь от размышлений. Евгений Полизник подтвердил это и добавил, что уже много лет Датская академия наук управляет этой пивоваренной компанией, в наблюдательном совета «Карлсберг» сидят физики, которые следят за тем, чтобы компания работала эффективно. В ходе разговора со слушателями оказалось, что «Карлсберг» владеет российской компанией «Балтика», и получается, что те, кто пьют пиво «Балтика», тем самым помогают Датской академии наук. Профессор призвал присутствующих пить побольше пива Calsberg, Tuborg и "Балтика", которые входят в один концерн.
«Я вас всех убедительно прошу пить больше пива», – весело сказал Юджин Ползик.

О квантовой физике и физике элементарных частиц из сегодняшнего дня рассказывает в интервью наш постоянный автор, российский физик, доктор физ.-мат. наук, зав. сектором, зам. руководителя отделения Петербургского института ядерной физики РАН, лауреат премии им. А.Гумбольдта (Германия) Дмитрий Дьяконов.

Если вы понимаете квантовую механику, то вы понимаете, как устроен мир вокруг вас

...У меня есть книга с фотографией, где Нильс Бор сидит на вилле Карлсберг, на которой вы тоже жили?
Да, я восемь лет работал в Копенгагене, в Дании. Наверное, многие слышали или даже пили пиво Карлсберг. Так вот, главная пивоварня находится в центре Копенгагена. Это целый квартал в городе. Там стоят цистерны, где варится пиво, а посередине пивоварни парк. А в парке находится шикарная вилла со статуями и мраморными барельефами, которая построена основателем этой пивной империи Якобсеном ещё в XIX веке. Сейчас она фактически принадлежит датской королевской академии наук. По завещанию Якобсена, эта вилла предоставляется в жильё ученым. На этой вилле действительно жил Нильс Бор с 1930 года до своей смерти в 1961 году. А мне неслыханно повезло, я тоже там жил с семьёй с 1998 по 2003 год. Я был первым и, возможно, последним не-датчанином, которому выпала великая честь жить на вилле Карлсберг.
На деньги пивного бизнеса в Дании происходит очень много вещей. Там большая часть финансовой поддержки науки идёт из этих денег. Например, Карлсбергская пивоварня содержит большой институт биохимии. Меня любезно пригласил директор и водил по институту: там 21 лаборатория, и только одна занимается собственно пивом. Там изобретают дрожжи, чтобы пиво было ещё лучше. Остальные 20 лабораторий занимаются фундаментальной наукой, не имеющей к пиву никакого отношения, но это происходит на пивные деньги. На пивные же деньги существует 2/3 всех музеев в Дании. Это не государство платит, это частные деньги. Так что в Дании наука и искусство финансируются, и я бы сказал, что неплохо.

Самый запоминающийся случай, который у вас был на вилле, где до вас жил Нильс Бор?
Да вся жизнь там была какой-то сказкой. Большой парк с редкими растениями. Вокруг парка висели таблички «приват», чтобы никто туда не заходил всуе. И я по этому приват-парку в трусах по утрам бегал. Согласно недавно прогремевшей пьесе «Копенгаген», именно в этом саду состоялся знаменитый разговор Бора с Гейзенбергом в 1941 году, из которого Бор понял, что ...немцы делают атомную бомбу. Впоследствии с помощью датских борцов Сопротивления Бор бежал на моторке в Швецию, а оттуда на английском бомбовозе в Англию, где присоединился к работе союзников над бомбой.
Любопытно, что Бор добился аудиенции у Черчилля и пытался втолковать ему, что СССР надо поставить в известность о работе союзников по бомбе. Бор говорил в типичной для глубоких мыслителей сумбурной манере (вспомним Сахарова на Съезде Советов!), и Черчилль был весьма разгневан, потребовал лишить Бора «допуска». По счастью, его удалось убедить, что атомная бомба в значительной мере и есть придумка Бора, и Черчилль затих.
Так что эта вилла – довольно-таки знаменитое место. Мой рабочий стол стоял в комнате, где в XIX веке ещё при Якобсене гостили Пастер и Либих, а впоследствии она была спальней для четы Боров.
При нас там было три садовника, которые стригли траву и поддерживали парк в образцовом состоянии. А на Рождество ставили перед «нашим» домом огромную ёлку. Был мраморный фонтан, который мы с сыном чистили. Конечно, это было весело. Да, а самое смешное, – поскольку это всё посредине пивоварни, то пиво было бесплатно. На нижнем этаже 6 кранов с разными сортами пива, но если тебе было лень спускаться вниз, то можно было любое количество ящиков заказать, и нам на 2-й этаж приносили просто в подарок. Спасибо что я не слишком люблю пиво, а то спиться вполне можно было...

[Незван]

Все что мы знаем о квантовой телепортации сегодня не снимает запрет на передачу сигналов быстрее света, а напротив, еще сильней его подтверждает.

Тут у топикастера не было иллюзий, он напирал не на скорость, а на экономию массы. К сожалению, для квантовой телепортации нужна пара "запутанных" частиц (одна из которых летит в пункт назначения), так что и этого бонуса нет.

[bob]

Тут у топикастера не было иллюзий, он напирал не на скорость, а на экономию массы. К сожалению, для квантовой телепортации нужна пара "запутанных" частиц (одна из которых летит в пункт назначения), так что и этого бонуса нет.

Угу. Так что "напирать"-то и не на что.

[Калифорний]

«Какой-какой матери?» (с)

В смысле – это вы мне объясняете.

«Забавные вещи вы говорите, сэр. Послушать бы вас в другой раз»

Простите, о чем это вы?

К сожалению, для квантовой телепортации нужна пара "запутанных" частиц (одна из которых летит в пункт назначения), так что и этого бонуса нет.

А почему, если не секрет?

[Инопланетянин]

Я бы предложил продолжить обсуждение в «Гравицапе, ИИ и Винни-Пухе». Там это в том числе обсуждалось.
И Вика Воробьёва тоже вынашивала идею 3D-принтера, который будет печатать космонавтов по информации. Так что обсуждали это много раз. А уж Семёнов! Его ИИ только так и будет перемещаться в галактике и между галактик.

А почему, если не секрет?

Потому что сами частицы тоже имеют массу Но самое главное, что массу (и куда большую, чем частицы) будет иметь синтезатор, который должен будет собирать космонавтов на месте. Вы-то это понимаете и, наверняка, говорили об экономии массы в дальнейшем после доставки 3д-принтера, но Незван, похоже об этом не подумал. Или он говорил о том, что частицы придётся доставлять для каждого отдельного сеанса связи?

Единственное, что реально нового  дает квантовая телепортация - абсолютно защищенный канал связи. То есть телепортировав ключ к шифру, вы гарантировано знаете что канал передачи не подслушали.  Весть поток бит вы по такому каналу не гоните. Вы гоните по открытому. Но шифруете ее надежным ключем, защищенным от подслушивания по квантовому.

А зачем тут именно спутанные частицы? Поскольку всё равно придётся перемещать массу, то не проще ли будет доставить записанный набор бит полученных случайным образом и известный (заранее без измерения квантовых состояний) передающей и принимающей сторонам? Если этот набор битов (ключ) никому более неизвестен и доставлен точно так же вместе с зондом, то чем это отличается от доставки спутанных частиц? По моему, частицы тут уже избыточны. Реальная опасность, что к ключу получит доступ посторонний, физически отняв ключ у принимающей или передающей стороны, но спутанные частицы от этого тоже не гарантируют.
И как насчёт асимметричного шифрования? Можно передавать свой открытый ключ кому угодно и соответственно принимать информацию от кого угодно. Или такой ключ им, бессмертным будет не скучно раскалывать миллионы лет?

[Golossvyshe]

Рискую испортить праздник души… но вообще говоря квантовая телепортация не телепортирует ИНФОРМАЦИЮ. Она телепортирует квантовые состояния (никому не известные). А возможность интерпретировать эти состояния как информацию все равно путешествует по световому каналу со скоростью света.

Вы здесь правы безусловно.

И скрытая информация, собственно, не передаётся (дедушка Энштейн же строго-настрого нам запретил )
Она, если глядеть в корень, образуется в момент лишения частицы-носителя девственности квантовой неопределённости. "В тот же самый момент" самоопределяется и парно-связанная частица, находящаяся чёрт-те где.

Однако что это меняет? Передан 1 бит = передано всё что угодно.

p.s. Александр, вы на меня тлетворно влияете.  вот. пожалуйста - опять жирный красный шрифт.

[Незван]

А почему, если не секрет?

Будет лучше, если Вы разберетесь в статье педии про квантовую телепортацию.

Но попробую себя в роли насвистывающего Рабиновича.
 Как уже указал bob, мы не можем измерить состояние квантовой частицы, не испортив его. Зато есть операции над частицей, которые изменяют состояние определенным образом, но при этом само состояние остается для нас неизвестным (и прежнее, и новое). Что-то вроде "перевернуть": если частица была вниз ногами, станет вверх ногами, и наоборот; при этом мы не видим, где ноги.

А еще, мы можем подготовить запутанную пару. У нее одна частица вверх ногами, а другая точно наоборот. И опять, мы не знаем, какая в каком положении.

Пусть наша частица (биоробота) называется А, частицы запутанной пары Б и В. Частицу Б отправляем на альфу Центавра,
а частицу В сталкиваем с А. При столкновении (измерении) выясняется, совпали или нет состояния столкнувшихся частиц.

Если совпали, шлем на аЦ команду "перевернуть!", а если не совпали, команду "не переворачивать!" Когда команда дойдет и будет исполнена, мы получим частицу Б в том же состоянии, что и было у А.

Это очень грубая картина, ее назначение только пояснить, зачем нужна отправка частицы Б. Если что-то непонятно, спрашивайте.

[ВадимZero]

странно,  сначала автор говорит что тушку не телепортировать,  а потом на топливе пытаеться сэкономить телепороируя его...тоесть тушку(материю)
А вот мой вариант телепортации https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,98343.0.html

[Калифорний]

И скрытая информация, собственно, не передаётся   (дедушка Энштейн же строго-настрого нам запретил )Она, если глядеть в корень, образуется в момент лишения частицы-носителя девственности квантовой неопределённости. "В тот же самый момент" самоопределяется и парно-связанная частица, находящаяся чёрт-те где.Однако что это меняет? Передан 1 бит = передано всё что угодно.

Но скорость света все равно не обойти.

Но попробую себя в роли насвистывающего Рабиновича. Как уже указал bob, мы не можем измерить состояние квантовой частицы, не испортив его. Зато есть операции над частицей, которые изменяют состояние определенным образом, но при этом само состояние остается для нас неизвестным (и прежнее, и новое). Что-то вроде "перевернуть": если частица была вниз ногами, станет вверх ногами, и наоборот; при этом мы не видим, где ноги.А еще, мы можем подготовить запутанную пару. У нее одна частица вверх ногами, а другая точно наоборот. И опять, мы не знаем, какая в каком положении.Пусть наша частица (биоробота) называется А, частицы запутанной пары Б и В. Частицу Б отправляем на альфу Центавра,а частицу В сталкиваем с А. При столкновении (измерении) выясняется, совпали или нет состояния столкнувшихся частиц.Если совпали, шлем на аЦ команду "перевернуть!", а если не совпали, команду "не переворачивать!" Когда команда дойдет и будет исполнена, мы получим частицу Б в том же состоянии, что и было у А.

Так все это я знаю. Я и говорю, передается только квантовое состояние частицы. Разумеется, там, в конечном пункте, понадобится материя, из которой будет воссоздаваться передаваемый солдат из стройбата. Но ее можно захватывать из межзвездного пространства.

В фантастике идея широко описана. Смены пилотов и персонала периодически доставляются на медленно летящий беспилотный звездолёт нуль-Т связью. Если телепорт нельзя открыть в случайном месте.

Еще раз: квантовая телепортация != этот ваш мифический нульТ.

[Незван]

Так все это я знаю. Я и говорю, передается только квантовое состояние частицы. Разумеется, там, в конечном пункте, понадобится материя, из которой будет воссоздаваться передаваемый солдат из стройбата. Но ее можно захватывать из межзвездного пространства.

Если пользоваться для воссоздания 3D принтером, то можно, но это не телепортация, это "развитие из яйца".
Для телепортации нельзя захватывать. Знаете, почему?

[Калифорний]

Для телепортации нельзя захватывать. Знаете, почему?

Почему?

[Незван]

В квантовой механике есть строгая no-cloning теорема, налагающая запрет на копирование произвольного квантового состояния. Из нее следует, что нельзя извлечь полную квантовую информацию с целью передачи по обычным каналам, потому что тогда мы могли бы наштамповать сколько угодно клонов исходной частицы.

Нужно ли нам передавать точную квантовую информацию? Если речь идет о биообъекте, то да. Химические связи, химические реакции (основа жизни) имеют существенно квантовую природу.

Для технического объекта достаточно присланных чертежей и местного материала. Но это не телепортация.

[Maxfactor]

Она телепортирует квантовые состояния (никому не известные).

Пусть собираются сами. Может, они будут собираться так, как нам нужно?

Если мы остаемся строго в рамках известной нам физики, то никакого мгновенного перемещения даже информации по каналам квантовой телепортации БЫТЬ НЕ МОЖЕТ.

У квантовой телепортации может быть другое применение. К примеру, можно "разобрать" заболевшего человека на кванты, закодировать его, внести необходимые коррективы по лечению болезни в его информационный код и "собрать" обратно уже с изменениями.

Ничего нет, мы в Матрице

И запрет на превышение скорости света связан с "тормозами" процессора матрицы.