Re: [問卦] 超過光速的傳遞訊息方法

作者: jackervator (jokerlin)   2014-11-09 14:05:35
※ 引述《Grueezi (溫柔香菇頭)》之銘言:
: 各位30cm Ecup 魯蛇大家好
: 本佛來救援這篇了
: 超光速通訊在現實生活已經存在
: 但不是拉光纖這招 (真佩服你想得出這招)
: 真正的超光速通訊叫做量子通信
: 利用的原理叫做量子糾纏現象
: 也就是兩個粒子配對後具有無法解釋的關連現象運用的原理
: 我打個比喻就是假設本魯跟坐在我旁邊睡覺的正妹配對後
: 然後 我們分開30萬公里 她在月球我在地球
: 然後 她突然間想要了 我在地球可以立刻知道 不用一秒鐘時間
: 真正完成所謂超光速通訊
: http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%87%8F%E5%AD%90%E7%BA%A0%E7%BC%A0
: http://baike.baidu.com/view/95051.htm?fr=aladdin
: 目前這種通訊已經準備商用化了
: 阿六已經正在生產量子通信衛星
: 所以 不要在說什麼拉光纖這招 真的蠻搞笑的
: ※ 引述《pobazrnoh (pobazrnoh)》之銘言:
: : 光速之亂來了,
: : 不過我是認真問卦,因為疑惑許久,盼板眾解答:
: : 如果你今天站在三十萬公里處,用光纖傳遞訊息,
: : 一秒鐘可以傳30萬公里,所以一秒鐘後,對方會收到消息;
: : 但如果你拉動那條光纖,對方在相同時間便會感覺到光纖的震動,不用等一秒,
: : 如此是不是可以說傳遞訊息(譬如傳遞摩斯密碼)的速度大於光速?
: : 補充:這是假想命題,假設是完美剛體...
安安 本魯剛好是在做量子通訊
本魯試著來解釋一下量子傳輸以及目前研究的現況
首先呢先提到量子糾纏,這東西其實一開始是愛因斯坦和一些人看量子力學不爽(?
而在1935年和龐德斯基以及羅森 寫了一篇paper叫做
Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete?
裏面提到了一個假想實驗,就是香菇頭大大說的,將兩個entangled的東西拉很遠,
接著藉由"觀測"其中一個東西,使得另外一方"即刻"收到訊息
愛因斯坦本來是想要用這篇paper打量子力學的臉說:
拎北在相對論裏面明明說好資訊傳遞不能超過光速了,你看看你們量子力學啦,可
以這樣隨隨便便超過光速嗎?
所以他覺得量子力學是一個"不完備"的理論,他覺得量子力學裏面一定還有一些隱
藏起來的變數或因子沒有找到。
這東西大家吵了很久,但值得注意的事情是,愛因斯坦並沒有質疑說量子力學錯惹
,他時寄上質疑的是量子力學的完備性而已,他覺得量子力學只能預測其emsemble
(統計上系縱)的性質,而對於單一的量子系統,他會出現象是超光速的情形在。
廢廢羊羊吵了快30年,有一天,有個奇怪的傢伙,叫做貝爾,他發現了一個不等式,
這不等式說明了阿因斯坦所主張的局部隱變數理論是錯的;他設計了一個思想實驗,
他說明了EPR paradox裏面那篇的epr pair(就是香菇先生講的例子)本身不攜帶任何
資訊,也就是說他雖然具有立即觀察的性質,但你沒辦法塞資訊在裡面。
那大家就有疑問啦,那量子通訊到底是在銃殺小?
量子通訊現今的scheme上,他的目標是傳遞任意的量子態,古典上我們傳遞的東西是
以bit為單位,量子通訊上我們就會傳遞quantum bit,簡稱qubit(念起來像QB),這東
西有很多有趣的性質,恕我在這掠過不提,當我們想要傳遞一個量子態時,我們仍然需
要古典的通道;我們會有兩種channel,一種是用來傳遞純量子的東西(像是前面香菇先
生提到的EPR pair)、另外則是古典channel,而大家會覺得超越光速的部分就是quantum
channel這邊,但是貝爾先生說明了純量子這邊我們並不能攜帶訊息量。
簡而言之就是,我們現在不想用BIT了啦(我不當人類拉JO...拖走)我們要用看起來很新潮
的qubit來做訊息傳輸與計算,希望未來能夠取代(雖然目前看來很有難度)古典的bit和電
腦。
最後來談談中國做量子傳輸的現況吧,2012有一篇很有名的paper叫做
Quantum teleportation over 143 kilometres using active feed-forward
為什麼143公里這麼重要?因為大氣層空氣密集的厚度大約140公里左右,簡單說他只要
能突破143公里,到了外太空後,基本上不會遇到太多對於光子的干擾,就是他們想要
把量子通訊發展成GPS,中國這方面人才很多,經常一個不小心就可以看到上nature的
paper;現在做這方面的國家還蠻多的,因為量子通訊有non-cloning thereom,還有
種種的性質,讓他變成軍事傳訊最好的手段,美國、歐洲、中國都有特別花心思在這
塊,也有一些學校特別成立新的department for quantum teleportation/computing
。嘛,但基本上台灣做這塊的人還是偏少,這又是另一個故事了。
作者: ohiyohuang (喔嗨唷)   2013-11-09 14:05:00
樓下PS
作者: psplay (亂世中一個小小書僮)   2013-11-09 14:05:00
我還是不懂 下一個
作者: Mahoutsukai (魔法使い)   2014-11-09 14:07:00
所以超光速到底是真是假? 有完整證明嗎? 非中國的
作者: sqr (發查它)   2014-11-09 14:09:00
資訊傳遞有機會超光速 但有質量的物體目前無法
作者: eelse (This is Sparta)   2014-11-09 14:09:00
量子力學就是:我知道會發生這種事,but i don't know why
作者: jackervator (jokerlin)   2014-11-09 14:11:00
資訊傳輸無法超光速歐 如果可以愛因斯坦會不爽
作者: Waitaha (Waitaha)   2014-11-09 14:12:00
拿手電筒照月球 輕鬆超光速
作者: mrsix (六本六十六)   2014-11-09 14:14:00
要用什麼東西當載體發射或接收訊息?
作者: azaz12345 (仁)   2014-11-09 14:28:00
前置作業感覺很複雜= =量子糾纏要怎麼在兩端建立?靠甚麼機制去建立?
作者: Vett (Vett)   2014-11-09 14:35:00
不如說qubit 就是新維度吧
作者: adagiox (adagio)   2014-11-09 14:39:00
還是不明白 如果我可以把Spin 1/2 system拿來當二進位儲存器 那我可以在很遙遠的距離 從a端測量spin b端也能立及觀察到相反的spin但是a端的人在測量前 是不知道spin方向的 測量完全是隨機1/2,1/2 所以沒辦法夾雜資訊 當作一個二進為儲存器所以我可以在b端立即觀察到 卻沒辦法攜帶資訊這樣嗎
作者: jackervator (jokerlin)   2014-11-09 14:57:00
沒錯
作者: mmmbop (wanderlust)   2014-11-09 14:59:00
量到的是隨機 和輸入無關?
作者: adagiox (adagio)   2014-11-09 15:01:00
輸入就是測量了 但測量得到的eigenvalue是隨機給你的
作者: TW185930 (吱吱)   2014-11-09 15:21:00
妳講的 比國家地理頻道還複雜
作者: jackervator (jokerlin)   2014-11-09 15:24:00
地理頻道表示

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