Quantenverschränkung schneller als Lichtgeschwindigkeit?

Kürzlich habe ich mir ein Video über Quantencomputer angesehen, in dem die Erzähler beschreiben, dass sich Quantenverschränkungsinformationen schneller als Licht fortbewegen!

Ist es wirklich möglich, dass sich etwas schneller als das Licht bewegt? Oder liegen die Erzähler einfach falsch?

Ich muss leider feststellen, dass man heutzutage alles, was man in den populären Medien über Quantencomputing liest oder hört , mit tiefem Misstrauen behandeln sollte . (Ich sage das als jemand, der auf diesem Gebiet arbeitet!) Das Problem ist, dass die Medien absolut voll sind mit totalem Müll zu diesem Thema, teilweise wegen der bestehenden Kultur rund um populäre Präsentationen von QM (die auch größtenteils Müll ist, mit ein paar bemerkenswerte Ausnahmen: zB Penrose, Hawking und andere solche Koryphäen). Wenn etwas über QC fantastisch klingt, dann sollten Sie damit rechnen, dass es fast völlig falsch ist!
(Ich möchte hinzufügen: Modelle des Quantencomputers haben faszinierende Eigenschaften, die alles übertreffen, was wir mit klassischen Computern zu tun wissen, und es ist realistisch zu hoffen, dass wir sie eines Tages bauen werden. Sie sind jedoch weder magisch noch paradox. Ihre Eigenschaften sind nur kühne Erweiterungen der Eigenschaften klassischer Computer, wenn man ein oder zwei zusätzliche Zutaten hinzufügt Verschränkung zum Beispiel ist eine exotische Art von Korrelation, aber das ist alles, was es ist – Korrelation zufälliger Ergebnisse – wenn auch eine von besonderer Art, die man nicht einmal in "klassischer" Wahrscheinlichkeit beschreiben könnte.)
@Niel: Das Problem bei der Beschreibung der Verschränkung als Wahrscheinlichkeitskorrelation (obwohl es sich um das direkte Quantenanalog handelt) besteht darin, dass die Korrelation immer als Unkenntnis verborgener Variablen interpretiert werden kann, während die Quantenverschränkung keine lokale Unwissenheitsinterpretation hat.
@Ron: Ich beschreibe es jedoch nicht als bloß klassische Korrelation. Wenn wir „korreliert“ einfach als „nicht unabhängig“ definieren, folgt sofort die Tatsache, dass Verschränkung eine Form der Korrelation ist. Die Tatsache, dass es keine intuitive Ignoranz-Interpretation gibt, beeinflusst dies nicht wirklich.
Wenn Sie eine einzige Informationsquelle zur Kommunikation nutzen könnten. Wie die Extrapolation des Universums nach einer einzigen gefundenen Theorie aller Formeln. Dies würde es ermöglichen, zu berechnen, was jemand in einem Teil des Universums sagt.
Diese Jungs fanden die Teleportation der Lichtstrahlbahn uni-jena.de/en/Research+News/FM160304_Teleportation_en.html und nutzen sie zur sofortigen Übertragung einer Menge Informationen.
Über die Verschränkung handelt es sich um relativ neu entdeckte Medien. Also scheint niemand ernsthaft die Wellenübertragung durch diesen Raum untersucht zu haben. Jemand versucht derzeit, zwei Punkte auf einer Welle zu berechnen. Ich denke, es sollte Schwankungen ähnlich wie andere Medien wie Raum oder Atmosphäre übertragen.
@RonMaimon Die Quantenverschränkung hat keine andere Interpretation als die tatsächliche Korrelation. Alles andere als das ist die Unkenntnis verborgener Variablen.
@NieldeBeaudrap Ich habe nie verstanden, warum Experimentatoren oder Theoretiker die ganze Arbeit der Korrelation zweier Teilchen auf sich nehmen und dann überrascht handeln, wenn es Korrelation statt Verschränkung heißt. Ich meine, Sie haben nicht einmal ein Experiment ohne die Korrelation.

Antworten (3)

Das Kollabieren eines verschränkten Paares erfolgt augenblicklich, kann jedoch niemals dazu verwendet werden, Informationen schneller als Licht zu übertragen. Wenn Sie ein verschränktes Teilchenpaar A und B haben, erhalten Sie bei einer Messung einer verschränkten Eigenschaft von A ein zufälliges Ergebnis und B erhält das komplementäre Ergebnis. Der entscheidende Punkt ist, dass Sie keine Kontrolle über den Zustand von A haben und sobald Sie eine Messung durchgeführt haben, verlieren Sie die Verschränkung. Sie können den Zustand von B überall im Universum ableiten, indem Sie beachten, dass es komplementär zu A sein muss.

Das No-Cloning-Theorem hält Sie davon ab, hinterhältige Tricks anzuwenden, wie z. B. ein paar Kopien von B zu erstellen und zu prüfen, ob sie alle denselben Zustand oder eine Mischung von Zuständen haben, was es Ihnen sonst ermöglichen würde, Informationen schneller als Licht zu senden, indem Sie sich dafür entscheiden, zu kollabieren der verschränkte Zustand oder nicht.

Persönlich ärgert es mich, wenn Science-Fiction-Werke (fälschlicherweise) Quantenverschränkung für superluminale Kommunikation beschwören und dann die möglichen Folgen einer impliziten Kausalitätsverletzung ignorieren ...

Das heißt, was auch immer Sie mit Quantenverschränkung tun, der Informationsfluss ist immer gebunden c . Die Änderung des Spin-Zustands (zum Beispiel) bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit, um am anderen Ende zu wirken.
Sie können nicht den Spin an einem Partikel ändern und eine entsprechende Änderung am zweiten Partikel erhalten. Niel de Beaudrap fasst es sehr gut als „Korrelation zufälliger Ergebnisse“ zusammen. Sobald Sie eine Messung durchführen (dh sinnvoll mit einem der verschränkten Teilchen interagieren), kollabiert die Verschränkung.
Ist es also so, dass man Verschränkung für keinen Zweck verwenden kann? da eine einzelne Messung die Verschränkung selbst zerstört!
Sicher, Sie können Verschränkung verwenden. Sie können es für die gleichen Dinge verwenden, für die Sie korrelierte Zufallsergebnisse verwenden können: Sie können es beispielsweise verwenden, um unsichere öffentliche Kommunikation zwischen entfernten Parteien in sichere private Kommunikation umzuwandeln. Und eine Reihe anderer faszinierender theoretischer Anwendungen. Nur nicht für sofortige Kommunikation oder ähnliches.
@vineet Eine weitere interessante (theoretische) Verwendung für Verschränkung ist die Koordination zweier Partner in einem Spiel (im spieltheoretischen Sinne des Wortes). Selbst wenn Sie also nicht schneller als c kommunizieren können, können Sie etwas erreichen, das wohl einer der Zwecke der Kommunikation ist: die Koordination der Aktionen entfernter Personen zum Nutzen beider. en.wikipedia.org/wiki/Quantum_pseudo-telepathy
Der Wikipedia-Artikel besagt ausdrücklich, dass das No-Cloning-Theorem die superluminale Kommunikation unter Verwendung von Quantenverschränkung nicht verbietet. Also ist entweder dieser oder der Wikipedia-Artikel falsch.
@KonradRudolph - Beide scheinen richtig zu sein: Das No-Cloning-Theorem verbietet die superluminale Kommunikation durch Klonen von Zuständen. Dies ist jedoch „ausreichend, aber nicht notwendig“, wie der Artikel feststellt, da das Theorem nichts über andere mögliche Techniken aussagt, die kein Klonen von Zuständen verwenden. Vielleicht hätte ich sagen sollen "irgendwelche hinterhältigen Tricks (die das Klonen von Zuständen verwenden)", um klarer zu sein.
Aber ist die Tatsache, dass b einen bestimmten Zustand hat, nicht ein Beispiel für die übertragene Information? Sagen wir also, ich habe b und mein Freund hat a. Wir vereinbaren, dass er A überprüft, wenn ein Ereignis eintritt, was bedeutet, dass B sofort in einem bestimmten Zustand sein wird. Werde ich in diesem Fall nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit über das Ereignis Bescheid wissen?
@RoboShop Diese Antwort scheint zu sagen, dass die Partikel A und B gleichermaßen zufällige, aber invertierte Zustände haben würden, die durch die Messung modifiziert werden, nachdem die Verschränkung verloren gegangen ist. Woher wissen wir dann, dass die Zustände zueinander invers sind? Planet X und Y könnten mit diesem Wissen kostenlose Invasionspläne erstellen.

Die Verschränkung soll augenblicklich erfolgen, was bedeutet, dass keinerlei Geschwindigkeit im Spiel ist. Es ist mehr als nur Rückschlüsse auf die eine Hälfte eines Prozesses zu ziehen, indem man die andere Hälfte betrachtet.

Sie schafft die Möglichkeit, ohne Einfluss der Beobachtung eine schlüssige Aussage über ein Quantenteilchen zu treffen. Da dies nicht möglich ist, kollabiert die Wahrscheinlichkeit des verschränkten Zustands des unbeobachteten Teilchens in dem Moment, in dem dieser Zustand des verschränkten Teilchens beobachtet wird. Dass es ein Effekt über die Entfernung in Nullzeit ist, macht es interessant.

Damit könnte theoretisch Schrödingers Katze gerettet werden, ohne den Raum zu öffnen. Es ist sowohl ein Gedankenexperiment als auch ein physikalisches Experiment. Es eröffnet die Möglichkeit, Dinge zu nutzen, ohne sie festzunageln. Oder wie beim Quantencomputing wirft es die Idee auf, Daten interagieren zu lassen, anstatt sie zu verarbeiten.

Es gibt viele Dinge, die schneller als Lichtgeschwindigkeit passieren. Als zum Beispiel der Urknall am Anfang des Universums stattfand, ist die Expansion des Universums schneller als die Lichtgeschwindigkeit. Wenn Sie Bells Theorem studiert haben, besagt es und hat durch Experimente bewiesen, dass die Natur selbst grundsätzlich nichtlokal ist. Nichtlokalität hat die Form eines sofortigen Zusammenbruchs der Wellenfunktion. Ein anderes Beispiel ist, wenn ein Käfer über den Strahl eines Filmprojektors fliegt, ist die Geschwindigkeit seines Schattens proportional zum Abstand zur Leinwand: Im Prinzip kann dieser Abstand beliebig groß sein und daher kann sich der Schatten beliebig bei a bewegen hohe Geschwindigkeit. Hinweis: Der Schatten des Käfers bewegt sich mit einer Geschwindigkeit größer als c über den Bildschirm, vorausgesetzt, der Bildschirm ist weit genug entfernt. Es ist wahr. Der Schatten trägt jedoch keine Energie und übermittelt keine Botschaft. Ein weiteres Beispiel sind ätherische Einflüsse im EPR-Experiment. Ebenso gibt es viele Beispiele, aber der wichtige Punkt, nichts trägt Energie oder eine Botschaft von Punkt A nach Punkt B.

Ich glaube nicht, dass das wirklich etwas verdeutlicht. Ich schätze, dass Sie sagen, dass nichts „Physisches“ mit Lichtgeschwindigkeit oder schneller übertragen wird (was wahr ist). Aber Sie untergraben sich selbst, indem Sie im EPR-Experiment von "ätherischen Einflüssen" sprechen. Was ist es – gibt es einen tatsächlichen „Einfluss“ oder nicht?
Es gibt ätherische Einflüsse. So funktioniert die Erhaltung des Drehimpulses. Ja, es gibt einen tatsächlichen Einfluss.
Die übliche Interpretation von Bells Ungleichungsverletzungen ist, dass das Universum nicht-real (dh keine versteckten Variablen) und nicht nicht-lokal ist.
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