Ограничения квантовой "телепортации"

[Калифорний]

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.

Так никто и не говорит о копировании. Я имею в виду, что чтобы воссоздать пересылаемый объект из информационного пакета, потребуется материя, разве нет?

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.

С учетом коллосальности вычислительных можностей, которые для этого потребуются - гораздо реалистичнее использование квантовой телепортации для межзвездных перелетов.

[Незван]

Так никто и не говорит о копировании. Я имею в виду, что чтобы воссоздать пересылаемый объект из информационного пакета, потребуется материя, разве нет?

Ее нельзя взять на месте, по процедуре квантовой телепортации она должна быть прислана в запутанном с "земными" частицами состоянии. В пропорции 1:1 (одна присланная частица на каждую частицу объекта).

[Калифорний]

Ее нельзя взять на месте, по процедуре квантовой телепортации она должна быть прислана в запутанном с "земными" частицами состоянии. В пропорции 1:1 (одна присланная частица на каждую частицу объекта).

Простите, не понял. При квантовой телепортации же, материя не пересылается, пересылается лишь информация.

[Незван]

Прочитайте внимательно процедуру КТ. Это "рокировка" трех частиц плюс передача информации.

[SergeyOld]

О чем, собственно идет кипишь?
Телепортить тушку, не телепортить тушку.
Идею квантового телепорта на каком-то форуме изложил один товарищь в простой аналогии (телепорт одного бита).
Значить, имеем два закрытых яшшика, в одном из которых белый шар, в другом - черный (схема урн, кто в курсе). Удаляем один из яшшиков на много световых лет (в туманность Андромеды, для классицизма). Ждем, пьем пиво.  Наконец - долетел. Теперь - оп-па- открвыаем крышку того яшшика, что остался у нас. Допустим, белый шарик. И мы сразу, МГНОВЕННО узнаем, что в етой туманной Андромеде за туеву кучу светолет от нас находится черный шарик.
Чтобы оттелепортить тушку надо все это проделать ровно столько раз, сколько атомов в тушке (Авогадро отдыхает).
Вот и вся квантовая телепортация...

[Незван]

И мы сразу, МГНОВЕННО узнаем, что в етой туманной Андромеде за туеву кучу светолет от нас находится черный шарик.

Опачки, а в тушке-то на этом месте белый! Что будем делать?

[Калифорний]

Три ха-ха, учитывая то, что я работаю компьютерным инженегром.

Часом, не индусским быдлокодером? А то вы даже о пределе закона Мура не знаете....

Ее нельзя взять на месте, по процедуре квантовой телепортации она должна быть прислана в запутанном с "земными" частицами состоянии. В пропорции 1:1 (одна присланная частица на каждую частицу объекта).

То есть, при квантовой телепортации, пересылаемый объект воссоздается из запутанных частиц, я правильно вас понимаю? То есть, нельзя взять всего две запутанные частицы, а потом пересылать через них столько информации, сколько захочется?

[SelenIT]

Насколько я в курсе, нельзя. При первом же считывании состояния одной из частиц они «распутываются». Есть вроде как, правда, лазейка в виде «слабого измерения», открытого Коротковым и Джорданом, но, насколько я понимаю, работает оно лишь через полное обнуление ранее полученной информации, так что бесконечного канала из всего двух частиц всё равно не получится.

[Доктор Грим]

Нашел на Geektimes статью, о сверхсветовой связи, на основе квантового ластика: https://geektimes.ru/post/298309/
Прошу тех кто в теме, высказаться: это серьезно, или туфта? Если второе, то почему? Излагает автор статьи вроде гладко, да и статья на Википедии соответствующая есть: https://ru.wikipedia.org/wiki/Эксперимент_квантового_ластика.

[alena_korf]

Прошу тех кто в теме, высказаться: это серьезно, или туфта?

туфта разумеется.

Если второе, то почему?

ибо закон причинности

[AlexAV]

Прошу тех кто в теме, высказаться: это серьезно, или туфта?

Туфта, причём полная. В квантовой механике есть строго доказанная теорема (называется no-communication theorem, её общий случай можно найти скажем в этой работе https://link.springer.com/article/10.1007/BF00696109) о невозможности передачи сигнала быстрее скорости света с помощью квантовой нелокальности. Любые попытки придумать такой способ подобны попытке построить вечный двигатель в рамках классической механики - рассуждения всегда содержат ошибку, возможно иногда и не вполне очевидную.

[Доктор Грим]

ибо закон причинности

Туфта, причём полная. В квантовой механике есть строго доказанная теорема (называется no-communication theorem, её общий случай можно найти скажем в этой работе https://link.springer.com/article/10.1007/BF00696109) о невозможности передачи сигнала быстрее скорости света с помощью квантовой нелокальности. Любые попытки придумать такой способ подобны попытке построить вечный двигатель в рамках классической механики - рассуждения всегда содержат ошибку, возможно иногда и не вполне очевидную.

Я все понимаю, теоретическая физика рулит, но вот тут у нас реальный эксперимент, который вроде как демонстрирует именно сверхсветовую передачу данных. Почему именно это не взлетит?

[AlexAV]

ибо закон причинности

Это совершенно верно. Но это утверждение (о невозможности сверхсветовой коммуникации с помощью квантовой нелокальности) можно доказать и из аксиоматики квантовой механики не используя таких общих принципов (в случае нерелятивистской квантовой механики это делается довольно просто, в общем случае КТП доказательство несколько более сложное).

[sharp]

Я все понимаю, теоретическая физика рулит, но вот тут у нас реальный эксперимент, который вроде как демонстрирует именно сверхсветовую передачу данных. Почему именно это не взлетит?

Ошибка эксперимента, очевидно. Вряд ли в этих экспериментах источник и приемник были разнесены на значительное расстояние, значит результат сильно зависит от точности и правильной организации измерения.
Вот если угнать приемник на Марс или хотя бы на Луну, станет очевидно, что никакого сверхсветового отклика нет.

[Доктор Грим]

Ошибка эксперимента, очевидно. Вряд ли в этих экспериментах источник и приемник были разнесены на значительное расстояние, значит результат сильно зависит от точности и правильной организации измерения.
Вот если угнать приемник на Марс или хотя бы на Луну, станет очевидно, что никакого сверхсветового отклика нет.

Да нет, вы не поняли. В чем ошибочность построений автора статьи? Почему именно квантовый ластик не позволяет передавать информацию быстрее света?

[snickers]

Почему именно квантовый ластик не позволяет передавать информацию быстрее света?

что бы увидеть фотон его надо поглотить..  значит его уже нет..
 Даун–конвертор – это прибор, который при попадании в него одного фотона рождает 2 фотона на выходе- это уже ДРУГИЕ фотоны..
 
 Про все что до ДК можно забыть...
Я думаю -  что вот это - Получив данные с детекторов мы будем знать, по какому пути прошел каждый фотон - неверный постулат.. ведь фотон не ПОШЕЛ по пути а был поглощен.. а полетел уже иной фотон..

[AlexAV]

Да нет, вы не поняли. В чем ошибочность построений автора статьи?

Она очевидна. Протокол квантового ластика выполнен не до конца. Квантовый ластик включает две операции. Квантовое измерение над одной частью системы и унитарное преобразование (форма которого зависит от результата измерения над первой частью) над другой. В представленной постановке выполняется первая, но не делается вторая. В результате ничего не получится.

В представленной схеме в зависимости от того попадёт ли фотон 2 в детектор 3 или 4 фотон 1, который движется в каналах 1/2, перейдёт в состояние или

\[ \psi = 1/\sqrt{2}(\psi_1 + \psi_2) \]

или

\[ \psi = 1/\sqrt{2}(\psi_1 - \psi_2) \]

То и другое будет реализовано с одной и той же вероятностью 50%. В результате интерференционные максимумы от 50% фотонов соответствующих случаю, когда второй фотон попал в детектор 3, точно совпадут с интерференционными минимума от 50% фотонов соответствующих случаю, когда второй фотон попал в детектор 4. Максимумы точно компенсируют минимумы и никакой интерференционной картины вне зависимости от состояния полупрозрачного зеркала в каналах 3/4 наблюдаться не будет.

Чтобы восстановить интерференционную картину потребуется ещё одно действие. Наблюдатель, узнав попал ли второй фотон в детектор 3 или 4, должен сообщить результат своего измерения наблюдателю у экрана по обычному классическому каналу. После чего если сработал детектор 3, то наблюдатель у экрана ничего делать не должен, а если детектор 4 - он должен во втором канале поставить дополнительную пластину, которая будет сдвигать фазу фотона на \pi. Если так сделать - интерференционная картина действительно восстановится. Вот только это возможно лишь со скоростью, которая будет ограничена скоростью передачи информации о результате измерения от наблюдателя у детектора 3/4 к наблюдателю у экрана по обычному классическому каналу, т. е. не быстрее скорости света.

[sharp]

Квантовое измерение над одной частью системы и унитарное преобразование (форма которого зависит от результата измерения над первой частью) над другой. В представленной постановке выполняется первая, но не делается вторая. В результате ничего не получится.

А если упростить эксперимент? Выпускаем запутанные частицы, одна частица из пары летит на двухщелевой эксперимент, другая - на детектор, который можно включать/выключать. Или ставить/убирать.

Получится ли настроить детектор таким образом, чтобы его включение/выключение влияло на результаты двухщелевого эксперимента?

[Maki]

Излагает автор статьи вроде гладко

Не может ли так быть, что в основе всех гладких рассуждений, кочующих по интернетам, лежит нижеприведённая дохлая шрёдингеровская кошатина?

Далее опыт повторили еще раз, с включенными детекторами, но без записи данных о траектории движения фотонов. Несмотря на то, что опыт полностью повторяет предыдущий, за исключением возможности получения информации, через некоторое время на экране вновь образовалась интерференционная картина из светлых и темных полос.

Напоминает первоапрельскую публикацию в научпопжурнале.

[AlexAV]

Напоминает первоапрельскую публикацию в научпопжурнале.

Нет. Квантовый ластик - вполне реальный эффект. Т.е. существует протокол, который позволяет обратить квантовую декогеренцию (по сути определенным образом стерев информацию записанную в резервуаре о квантовой системе). Просто он не полностью разобрался как это работает, отсюда и пошли "вечные двигатели", т.е. сверхсветовая коммуникация.