Как стать автором
Обновить

Фундамент квантового интернета: телепортация кубита

Время на прочтение11 мин
Количество просмотров6.1K
Всего голосов 18: ↑12 и ↓6+10
Комментарии31

Комментарии 31

Чем квантовый интернет лучше неквантового помимо того, что он квантовый?

Рациональностью, которая существенно ускоряет и уменьшает потери.

Например, два катка. Один дворовый, который просто заливают и второй - во дворце спорта, который шлифуют. Скорость движения и риск падений на втором - в разы меньше.
Так и с квантовыми технологиями - у них нет ничего лишнего, вроде проводов, шестерёнточных передач, карданов. Их действие - непосредственное, но есть пара-тройка условий, например изоляция от земной физики, которая гасит колебания по принципу останавливающегося маятника.

А куда мы дели провода?

Каким образом достигается изоляция при ппредачи на большие расстояния?

³⅖³³33я21в ³32веке 1²

Похоже пора менять пароли

Как всегда, за скобками оставлен весь смысл данного, как по мне их может быть как минимум два

  • Либо это надежная безопасность, т е неперехватываемая связь... практическая сторона чего для нас, обычных людей стремится к нулю.

  • Либо, аспект в слух который боятся произносить похоже - скорость. Если с помощью этого можно получить моментальный канал связи между 2мя частицами превышающий скорость света. Т.е. доставляем частицы обычными каналами, а схлопываение происходит моментально... Но по человечески, т.е. ПОНЯТНО об этом не написали. Возмножно потому что это не об этом.

Известные на данный момент законы физики недвусмысленно запрещают передачу информации со сверхсветовой скоростью.

Известные в 18 веке законы физики полностью отрицали возможность существования смарфонов. А что сейчас? Физика, как и любая другая наука, не стоит на месте и некоторые выводы через некоторое время признаются ложными

Если с помощью этого можно получить моментальный канал связи между 2мя частицами превышающий скорость света

Передача информации всегда ограничена скоростью света. Поэтому квантовый интернет это не про скорость.

Его главная цель (в добавок к криптографии) в возможности передавать квантовые состояния без необходимости их измерения. Т.е. вы посчитали что-то на квантовом компьютере в одном месте и посылаете промежуточные квантовые состояния в другое место, где расчет продолжается. Такие распределенные вычисления. Это особенно актуально, например, если квантовый компьютер ограничен размерами. Маленькие слабые компьютеры можно связать в большую "ферму" с большой мощностью.

Передача информации <strong>всегда </strong>ограничена скоростью света. Поэтому квантовый интернет это не про скорость.

Да да, вы это запутанным частицам скажите... :)

Но вы прямо только что 3е применение написали... возможно не последнее.

В квантовой запутанности тоже нет сверхсветовой передачи информации:) Да, результаты измерения двух частиц оказываются скоррелированы моментально, но вы не можете это использовать для передачи без классического канала связи. Это фундаментальный запрет квантовой механики и строгая теорема.

Берем 2 коробочки, в одной N частиц, попарно запутанных с частицами другой коробочки. Разносим медленно далеко и ждём удобного случая.
И в интересный момент распутываем частицы в одной коробочке по определённым заранее правилам. Информацию моментально получит владелец другой.

У кого-то из фантастов вычитал, если что.

Информацию владелец не получит, в том и дело. Вы измерите свои частицы, для вас результат измерений будет абсолютно случайным (вы не можете это контролировать). Он измерит свои частицы и тоже получит случайный результат. Как из этого извлечь какую-то информацию (даже если знать, что каждый раз, когда один получил 1, второй получил 0)?

Действительно. Похоже, о чём-то писатель умолчал.

Ну всё таки так можно передавать информацию, которая и должна быть случайной но одинаковой на двух концах. Такую как ключи шифрования. Собственно единственное доступное сейчас практическое применение квантовой телепортации.

Можно ли считать передачу случайных данных передачей информации?

Вы знаете только, что в идеальном случае на другом конце коррелированные результаты. Это не является передачей информации - вы ничего активно не сделали. Ни одного бита не прошло от вас к получателю. Да, вы можете использовать эти данные потом для чего-то. Но в любом неидальном случае, когда у вас есть потери, случайные детектирования или кто-то подслушивает, вы уже не можете быть уверенными, что у обоих на руках одинаковые последовательности. Для этого нужен канал классической связи, чтобы согласовать как-то измерения.

Почитайте про квантовый стиратель и про него же, но с отложенным выбором.
Можно послать пучок частиц в две стороны. На одной стороней провести измерение схлопывающее волновую функцию в цастицы. На второй стороне вы не получите интерференционной картины т.к. связанные частицы тоже схлопнутся. Это моментальная передача информации. Причём можно передавать информацию и обратно во времени (стиратель с отложенным выбором).
Возможно я не верно понимаю эксперименты, конечно.

Я не только читал, но и писал про него на хабре.

И да, вы неверно понимаете эксперименты. Там нет передачи информации. Вы сможете наблюдать эти результаты (есть или нет интерференция) только после пост-обработки результатов (т.е. когда вы выбираете определенные исходы из всех, которые вы пронаблюдали).

Тем не менее, это теорема. Понятно что никто понятия не имеет как использовать квантовую запутанность для передачи информации. Наверное потому что никто понятия не имеет ЧТО ТАКОЕ эта самая квантовая запутанность?

Тем не менее, это теорема. Понятно что никто понятия не имеет как использовать квантовую запутанность для передачи информации.

Ну это просто запрещено в квантовой физике. Другой теории у нас нет, так что все остальное - это фантазии и сказки.

Наверное потому что никто понятия не имеет ЧТО ТАКОЕ эта самая квантовая запутанность?

Ну а какого ответа вы хотите? Для меня квантовая запутанность абсолютно понятна: вся реальность является волной (волновой функцией), когда две части этой волны взаимодейтсвуют, они становятся единым неделимым целым. Это - запутанность. Да, у этого нет аналогий в нашем ежедневном опыте.

Ну а какого ответа вы хотите?

Э... я не спорю с вами, вы очевидно лучше меня понимаете тему. Я задаю вопросы и не хочу какого то определенного "ответа". Любой ответ, достаточно обоснованный, ценен. Вы, простыми словами описали свое видение реальности как "волна". Да имеет право на жизнь. Является ли истиной в последней инстанции? Думаю ответ очевиден. В конце концов даже строительство БАК имеет одну из целей, нахождение "новой" физики.

Для меня квантовая запутанность абсолютно понятна

Стоит за Вас порадоваться :) Ну... тогда как человека, которому все это абсолютно понятно, задам волнующе меня вопросы... как выглядит реальность, в виде единичной волны? И если это не единичная волна а "море" волн, то почему не работает фактор расстояния у "двух синхронизированных волн". Если же "синхронизированные волны" находятся в различных измерениях и являются по сути одной волной, то как доказать существование "дополнительных" измерений, не только математически, но и эмпирически?

Я, наверное, не очень понятно выразился. Я к тому, что вопрос "что такое на самом деле" - это не вопрос к физике. Физика описывает наблюдаемую реальность и дает предсказания к нашим наблюдениям. Является ли это описанием "на самом деле" или нет - это вопрос за пределами физической науки.

Вопрос "что такое" можно задать вообще к любому физическому явлению. "Что такое эта самая материя", "Что такое эти самые частицы", "что такое этот самый фотон" - это все вопросы, на которые физика не отвечает. Она отвечает на другой вопрос: как мы можем объяснить наши наблюдения материи, частиц, фотонов. У нас есть модель мира, которая позволяет это сделать, а также предсказать будущие наблюдения. Эта модель может быть тем, что "есть на самом деле", а может быть бесконечно далека от нее и просто удачно совпадать с наблюдаемыми величинами.

В конце концов даже строительство БАК имеет одну из целей, нахождение "новой" физики.

Да, но новая физика не должна полностью ломать старую. Она всегда дополняет ее.

как выглядит реальность, в виде единичной волны?

Как сложная структура взаимодействующих частей волны (волновой функции). Но вопрос на самом деле находится за пределами нашего ежедневного опыта, мы не можем это представить как волну на море.

И если это не единичная волна а "море" волн, то почему не работает фактор расстояния у "двух синхронизированных волн".

Потому что это не волна в нашем пространстве-времени, а волна в огромном многомерном (возможно, бесконечномерном) пространстве. Там эффективное "расстояние" между ними мало.

Если же "синхронизированные волны" находятся в различных измерениях и
являются по сути одной волной, то как доказать существование
"дополнительных" измерений, не только математически, но и эмпирически?

Это не те же измерения, что мы привыкли наблюдать. Если наша теория предполагает волны в таком многомерном пространстве, но при этом полностью описывает все наблюдаемые явления и однозначно дает предсказания, такую теорию мы принимаем за модель мира, даже если не можем доказать экспериментально существование этих многих измерений.

Потому что это не волна в нашем пространстве-времени, а волна в огромном многомерном (возможно, бесконечномерном) пространстве. Там эффективное "расстояние" между ними мало.

И все же это одна волна или две волны? Раз эффективное расстояние между ними в другом измерении "мало" то две или больше? И передача состояния между ними все же со скоростью света? Почему тогда в "научпопе" утверждается что перенос мгновенный? Или все таки нет переноса, и это одна волна, которая "возникла" во всех необходимых "измерениях" синхронизируя состояние связанных частиц?

Волновая функция одна на всю Вселенную. Но у нее есть разные части. Эти части могут быть ближе и дальше друг от друга. Состояние между ними не передается вообще. Но они могут взаимодействовать - соединяться и разъединяться.

Почему тогда в "научпопе" утверждается что перенос мгновенный?

Ну потому что научпоп не умеет объяснять абстрактные вещи так, чтобы было и точно, и понятно. Кроме того, если разные интерпретации того, что происходит. Я оперирую в рамках многомировой интерпретации. Другие предпочитают какие-то иные. Мои аналогии выше тоже только аналогии.

Или все таки нет переноса, и это одна волна, которая "возникла" во всех
необходимых "измерениях" синхронизируя состояние связанных частиц?

Частиц тоже нет, это все одна волновая функция. Мы их называем частицами просто для удобства языка. Все есть квантовые волны.

Правильно ли я понимаю в общих чертах, как это в будущем видится? Доставляем 8 килограммов запутанных частиц на космолете к станции на орбите сатурна и тратим их для связи с оставшимися 8 тоннами на земле? Придется постоянно обеспечивать поток запутанных частиц (или на ракете сразу кучу)?

Все это интересно. Во первых: запутанные частицы, как их разделить? Как их разнести на расстояние?

т.е. теоретическая часть понятна - разделили, дальше если состояние, спин и т.д. , это понятно. Непонятно: какая частица из чего изначальная? Как ее разделяют? Как разносят на расстояние? )

Я правильно понимаю, что суть сводится к возможностям создания распределенного квантового компьютера? Для рядового пользователя эта технология бесполезна и будет использоваться только всякими научными институтами и прочими объектам , требующих гигантских вычислительных мощностей?

Ничего не понял. Но очень интересно.

Напомните ещё раз как решается вот это.
Две связанные частицы разлетелись на сотни световых лет. Одну частицу измерили и она получила свойство А, а так как они связаны - вторая получила свойство не-А. Между частицами сотни световых лет, а измерение одной частицы мгновенно повлияло на вторую. Как насчёт ограничения скорости до скорости света в теории отностительности?

P.S. Когда-то давно я прям балдел от этих всех квантов, неопределённостей, квантового стирателя с отложенным выбором (вот это особенно кайфово, если бы было правдой). А потом дошло, что это всё такая же фантазия как и, например, теория струн. Придумат-то придумали, но розового слона тоже можно придумать.

Две связанные частицы разлетелись на сотни световых лет. Одну частицу измерили и она получила свойство А, а так как они связаны - вторая получила свойство не-А. Между частицами сотни световых лет, а измерение одной частицы мгновенно повлияло на вторую.

Окей, вы находитесь в светоэрах от Земли. Перед вами запутанный кубит. Его пара - на Земле.

Вы нажали большую круглую кнопку, и измерили свой кубит. Даже получили какой-то результат. Проблема в том, что вы не знаете, получили вы этот результат сами, или кто-то измерил парный кубит до вас. Вы могли договориться о порядке измерения заранее, но уверенности у вас нет. Может, на Земле реально что-то измерили, а может её уже давно метеорит сбил. А может, вы во время полета попали во временную аномалию, и измерили свой кубит раньше земного. Так что, вы знаете состояние земного кубита, но понятия не имеете, знают ли об этом состоянии на самой Земле.

В контексте вашего вопроса : вы не можете утверждать, что измерение вашей частицы повлияло на земную. Может, это земная повлияла на вашу, совсем недавно или тысячелетия назад.

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий