Телепортация на уровне атомов

andrey2107

Ученые совершили первую телепортацию: на уровне атомов
время публикации: 13:03
последнее обновление: 13:03

Команда австрийских и американских ученых совершила прорыв в квантовой физике: им впервые удалось телепортировать атом.
С помощью специальной установки исследователи передали информацию о свойстве одной частицы другой, которая находилась на значительном расстоянии. В результате возникла точная копия исходного атома.
Результаты этого эксперимента представляют собой "значительный шаг вперед, и они делают реальностью мгновенную передачу гигантских объемов информации", - заявил физик Райнер Блат из университета города Инсбрук.
Эксперимент был основан на феномене, о котором говорил еще Эйнштейн 70 лет назад. Однако только сейчас ученым удалось воплотить эти идеи в жизнь, сообщает AFP. Им удалось передать на расстояние полную информацию об атоме - его энергии, движении, магнитном поле и других физических параметров.
Буквально два года назад та же группа ученых впервые телепортировала фотоны. Между тем, мечта о перемещении на расстояние людей, по словам экспертов, вряд ли осуществима. Количество атомов в человеческом теле исчисляется числом с двадцатью семью нулями. Передать такое количество информации другим частицам практически невозможно.
Для этого необходимо появление нового поколения компьютеров, которые могли бы оперировать с гораздо большим числом данных и действовать с намного более высокой скоростью, чем нынешние самые сильные вычислительные машины.
Так называемые квантовые компьютеры, которые могли бы подойти для подобной операции, теоретически должны работать с помощью процессора размером с маленький кусочек сахара, однако они могли бы проводить чрезвычайно сложные операции. Правда, до сих пор подобных машин не существует, заявили ученые из Национального Института Стандартов и Технологий США (NIST которые принимали участие в эксперименте.
http://newsru.com/world/17jun2004/atom.html

Kraft1

Эксперимент был основан на феномене, о котором говорил еще Эйнштейн 70 лет назад.
Говорят, Эйнштейн ходил спиной вперед, чтобы, как он утверждал, развернуть время...

arturkaas

это тебе бабки на базаре говорили?

a100117

Бред.

yurimedvedev

Бред в том смысле, что это не телепортация, а нечто вроде создания абсолютно точной копии частицы. Исходная частица остается на том же месте, как я понял.
Представьте себе телепортацию человека - на удалении в миллион световых лет появляется твоя точная копия, а в исходной точке куча лезвий аккуратно тебя разрезает на части и утилизует.

neonshchik

ага клева ... а если в момент телепортации этот замечательный квантовый компутер завИснИт

feo1978

Да, интересно, у копии знания по идее сохраняться. Т.е. = клонирование + сохранение информации. Супер. Будем Эйнштейнов клонировать, вот только террористы доберуться, то боевой зарян не нужно будет перевозить, его можно будет создать на месте.

Limonka79

все норм. этот процесс и называется телепортацией. а журналисты как обычно просто продают новости.

ocean

> Бред в том смысле, что это не телепортация, а нечто вроде создания абсолютно
> точной копии частицы. Исходная частица остается на том же месте, как я понял.
Это не копия.
Про феномен Эйншнейна (Эйнштейна-Подольского-Розена) искать в инете по "EPR paradox"

yurimedvedev

Кстати, кто знает, что за атом они телепортировали? Есть ссылочка на оригинальную статью? Лучше в електронном виде.

Limonka79

исходник сохранить нельзя. в принципе. копирование - это другая задача. и у нее вроде решения нет. вобщем, я хз. забыл уже все со спецкурса по квантовым измерениям.

Limonka79

водорода, конечно, на большее они еще долго не замахнутся.

alex17171717

никакой телепортации не происходит...Если кто слышал, есть такой, один из основных, принцип квантовой механики как принцип некопируемости, т. е. невозможно существование двух абсолютно одинаков состояний. Таким образом копирования тоже не происходит. А происходит простое измерение. Сначала объекты тут и там были скореллированны, но не определены. При измерении один объек принимает определенное состояние, а другой какое-то другое, которое четко связано с тем. В результате информация об удаленном объекте. Вот и вся паередача информации.

yurimedvedev

А... так про это я знаю. Читали. А журналюги услыхали модное слово краем уха и все переврали. Спутанные состояния. Вот это что.

alex17171717

Ага, только не спутанные, а перепутанные)

sergeymorozov

Мне вот интересно, когда придумают как достигать скорости выше скорости света и уж тем более передавать информацию с такой скоростью

planeta

Скорость может быть больше скорости света. Про излучение Черенкова-Вавилова слышал?

yurimedvedev

А если изучить текущее состояние теории относительности и квантовой механики?

sergeymorozov

Нет. дай ссылочку
а намного больше?

planeta

Ссылки нету. Просто фишка в том, что в среде свет распространяется медленние - дисперсия

Limonka79

sergeymorozov

http://www.ihst.ru/projects/vavilov/science/cher-vav.htm
Увеличение вообще небольшие... Да и материальному объекту не передать.

yurimedvedev

бывает так, что
v > c/n, где n - показатель преломления, v - скорость частицы, c - скорость света.
n > 1 обычно.
Бывает так, что n<1, но это случай сильного поглощения света, и как я понимаю, это ничего не изменит. Кто знает лучше, уточните, почему.

sergeymorozov

Да хрен с ним, с Черенковым-Вавиловым... Этот эффект к получению скоростей, больших, чем С не имеет никакого отношения.
Как насчёт теории относительности?

planeta

А чего там?

yurimedvedev

Никак. Движение со скоростью равной скорости света возможно только для безмассовых частиц. Движение со сверхсветовыми скоростями невозможно. Точка.

alex17171717

Фазовая скорость волнового пакета может быть больше скорости света.
К тому же вроде есть где-то в космосе частицы гораздо быстрее скорости света, не помню как они называются. Все относительно, и скорость света не предел)

planeta

Частицы со скоростью больше скорости света?

sergeymorozov

Движение со сверхсветовыми скоростями невозможно.

КАКАЯ ЖАЛОСТЬ

alex17171717

ага ....они появляются то тут, то там в разных местах вселенной

ocean

> Движение со скоростью равной скорости света возможно только для безмассовых частиц.
А передача состояния частицы может с какой скоростью происходить?

sergeymorozov

Фантастики начитался?

yurimedvedev


Фазовая скорость волнового пакета может быть больше скорости света.
Правильно, только информация передается со скоростью равной групповой скорости пакета.

К тому же вроде есть где-то в космосе частицы гораздо быстрее скорости света
Правильно, их называют тахионы, но их никто никогда не видел. Это выдумка, чтобы было о чем говорить.

alex17171717

нет, амиго, не понимаю почему это должно удивлять

yurimedvedev

>А передача состояния частицы может с какой скоростью происходить?
Это передача информации, следовательно не быстрее скорости света.

alex17171717

вся математика тоже выдумка

alex17171717

а передача информации в случае парадокса ЭПР происходит моментально, а это больше скорости света)

ocean

>> А передача состояния частицы может с какой скоростью происходить?
> Это передача информации, следовательно не быстрее скорости света.
Не вижу никакого следствия.

alex17171717

мудрые слова)

sergeymorozov

Значит пока ничего более правильного, чем ОТО не придумают, скорость материальных объектов ограничена с?

Limonka79

эээ...это как раз не верно.

Limonka79

вся фишка именно в том, что информацию нельзя передать со скоростью выше скорости света.

yurimedvedev

Ошибка в слове "придумают". Нужно сначала обнаружить такое физ. явление, которое ни в какие ворота не влезет в существующую СТО, ОТО. И для его объяснения построют такую теорию, в которой все станет на свои места, в том числе и сверхсветовое движение.

ocean

> а передача информации в случае парадокса ЭПР происходит моментально, а это больше скорости света)
http://en.wikipedia.org/wiki/EPR_paradox
According to relativity, information can never be transmitted faster than the speed of light, or causality would be violated. Any theory which violates causality would be deeply unsatisfying, and probably internally inconsistent. However, a detailed analysis of the EPR scenario shows that quantum mechanics violates locality without violating causality, because no information can be transmitted using quantum entanglement.

alex17171717

Информация может передаваться моментально. Прикол в том, что со скоростью передачи сильно растет вероятность ошибки передачи и правдивость переданного сообщения падает.

yurimedvedev

Пример?

alex17171717

Слышал про такое новое направление как квантовая криптография, найди какую-нибудь книжку по ней, там все написано

sergeymorozov

А про квантовую гравитацию не слышал?

alex17171717

Эта ссылка ни о чем не говорит. Нужно сначала определится что мы называем получением информации, то чтто мы реально знаем об объекте или то что мы получили сам объект с неопределенным состоянием.

alex17171717

неа, шо це?

sergeymorozov

А я хз... типа тут модно стало умными словами бросаться. Но как тут мне подсказывают, ты можешь почитать книжку Р. Пенроуза "Крупномасштабная структура пространства и времени". Потом поговорим

ocean

> Эта ссылка ни о чем не говорит.
Давай другие.

alex17171717

Реально никакой передачи информации как какой-то материи если хотите не происходит, вот в чем фишка.

alex17171717

Мне это уже неинтересно. Раньше интересовался, но со временем меня, как и всех нормальных людей, кванты зае...ли

alex17171717

тебе это очень интересно?..

Limonka79

билять, и нах тогда было нужно говорить об чем-то сверхсветовом, если информацию, с помощью этого не передашь. я думал ты занимаешься шаманизмом от науки, а ты просто рассказываешь известные вещи по частям.

alex17171717

ССылки тебе не помогут. Это совершенно новая наука, к которой логика простого человека не применима. Нужно сначала слегка ебану..ся. Не думаю, что тебе это нужно)

alex17171717

я не говорил о чем то сверхестественном....ты просто так понял
И это вообще то не очень то и известные вещи)

yurimedvedev

Гыгы...
Знаю прикольный эксперимент. Берем например, достаточно мощную лазерную указку. Целим ее на Марс и начинаем двигать туда-сюда. Световое пятно на поверхности Марса при определенном навыке может двигаться быстрее скорости света. Теперь суть прикола - почему при этом не происходит передача информации со скоростью больше скорости света?

ocean

Откуда ты знаешь, что мне поможет и что мне нужно?

alex17171717

хз

alex17171717

Я не знаю, это всего лишь разумное предположение

yurimedvedev

Второй прикол.
Берем достаточно длинные ножницы - несколько миллионов километров. Разводим их и начинаем сводить. Следим за движением точки, где лезвия сходятся. При некоторой угловой скорости относительного вращения лезвий, эта точка может двигаться быстрее скорости света.

alex17171717

это все к чему?...простой обман зрения или парадокс какй-то?

sergeymorozov

lol

stm7929259

А еще, согласно Энштейну, быстро боксировать не выгодно - при высокой скорости ударов руки сокращаются, становятся короче.... в (1-(v/c)^2)^0.5 раз... во как прикольно!

stm7929259

прикол:
берем лазерную указку, ставим ее на ротор или на любую вращающуюся херню в центр огромного поля, а вокруг этого огромного поля ставим стены... получается вращающаяся установка.... С огромной угловой скоростью вращаем ее, и на стенах(вокруг) будут оставаться следы лазера...подбираем скорость очень большой. радиус поля очень большой, и фактически след лазера будет двигаться по стенам со скоростью. большей скорости света. можно подтвердить это обычным уравнением... только что на самом деле происходит.....

irenape

Все три прикола - как и в случае с фазовой скоростью волнового пакета. Информация не передаётся. Основной постулат ОТО и ЧТО - не в том, что "материальные" частицы не могут двигаться быстрее с, а в том, что причинно-следственные взаимодействия не могут с большей скоростью происходить. Если на расстоянии R от вас жахнула причина, то раньше, чем через R/c следствие от неё по вам не двинет.
Когда пятно по Марсу прыгает, причина его - на Земле, а оттуда сигнал с честной скоростью света приходит, и т.д.
Кстати, если бы те ножницы, к примеру, резали бумагу, то это было бы другое дело: каждый микроразрез был бы следствием предыдущего. Но, по теории, со скоростью, большей с, это происходить не может. Поэтому пришлось бы приложить бесконечную силу, чтоб с такой скоростью разрезать. Это как с частицами: чем ближе приближают их скорость к с, тем больше в них энергии надо вкачивать, чтоб ещё хоть чуть-чуть разогнать. Ассимптотика, в общем, такая.
Вот.

stm6662307

Частицы со скоростью больше скорости света

тахионы ?

planeta

Да что за ахионы?Эй народ с ядра или элементов, разъясните мне про эти частицы. Что за хрень? Это что-то типа бозона Хиггса, который все ищют?

stm7929259

Не, ну, конечно, безусловно, но это утверждение(прич-след. связь) - просто факт, с которым не поспоришь, а как ты тогда обьяснишь феномен заглавия темы? Не все так скучно... есть загадки... какие-нибудь взаимодействия, сверх - взаимодействия.....5. 6 взаимодействия...

yurimedvedev

Их никто не видел. Я уже в этом треде писал - это воображаемые частицы, движущиеся со скоростью выше скорости света. Некоторые считают, что они не могут двигаться с меньшей скоростью и потому не наблюдаемы в нашем мире. В общем - это сказка.

irenape

А там нет никакого противоречия с ОТО. Там всё - в пределах скорости света.

stm6662307

хуясе сказка, космические лучи не сказка, а тахионы - сказка.
техника хреновая - вот и не наблюдают, хотя говорят что и наблюдают. надо уточнить кто этим занимается.

yurimedvedev

Как уточнишь, запости ссылки на оригинальные статьи в реферируемых журналах.

irenape

Космические лучи СНАЧАЛА обнаружили, ПОТОМ теоретизировали.
Тахионы же СНАЧАЛА теоретизировали, и ДО СИХ ПОР не нашли.
Впрочем, как и чёрные дыры

irenape

Скучкно... мля, в современной науке, куда не ткни,- не продохнуть от огромного количества теорий и явлений, "подтверждающих" эти теории. Дай в лапы журналистам какого-нибудь "признанного" маргинала, и он тебе столько всего "нового" и "загадочного" понарасскажет. Это не плохо, плохо то, что вместо того, чтобы разбираться с этим всем, народ друг друга опускает, доказывая друг другу собственную правоту. А потому что, если не докажешь,- хрен тебе грант дадут. А не дадут грант - ни семье твоей, ни эксперименту, не жить.
Идей скока хошь. Вон, на ФФ некто Грязнов носится со своими студентами/аспирантами с теорией эфира. И кто его слушает? Только студенты и слушают. А потому что признанно. Но и без признанных авторитетов никуда не уйти. Без авторитетов можно утонуть в огромном количестве теорий, которые плодятся, между прочим, по экспоненте от времени. Пока эксперимент нормальный не поставишь. А эксперимент обычно уже под готовую теорию надо строить. И понятно, что если ты всю жизнь на это положил, и получишь корреляцию 0.3, то закричишь на всех "Эврика!".. А кто-то потом перемеряет, и найдёт какую-нить бритву, которой рядом брились и дали тебе через наводки на кабель эти 0.3.
Всё это требует серьёзного подхода. Романтика она хороша, без романтики никуда, но надо задавать самому себе какие-то рамки. Самое главное суметь переступить через рамки, прожив в них всю жизнь. А это куда сложнее, чем кажется.
Кстати, был такой академик Амбарцумян в советские времена. С, что называется, мировым именем. Уважалт его всюду. И была у него идея фикс: что звёзды образуются из т.н. "Д-вещества", взрывающегося... тонкостей я не помню, но всё дело в том, что на этот проект, фактически, целая обсерватория была выстроена, где большой штат сотрудников силел, и пытался эту теорию доказать. А нифига. Всё наоборот. Вещество в кучки собирается, а не разбрасывается по Вселенной (вот ведь, кажется, вполне очевидное утверждение, но такой солидный учёный, и - не верил. И из-за его веса были деньги на эксперименты. Но - нифига).

feo1978

Вот кстати про то же, но звучит не по желтопресному .
http://www.cnews.ru/newtop/index.shtml?2004/06/17/160220
Квантовые компьютеры: серьезный прорыв в разработках
Группы исследователей в США (Национальный институт стандартов и технологий) и в Австрии (университет г. Инсбрука) опубликовали сегодня в журнале Nature результаты первых успешных экспериментов по квантовой телепортации атомов. Ранее австралийским ученым удалось осуществить телепортацию фотонов. Новое достижение расценивается в научном мире как важный этап на пути создания квантового компьютера.
Cам термин «телепортация» пришел в язык науки из произведений писателей-фантастов, которые придумали его как метод мгновенного перемещения вещества в пространстве. Ученые придают этому термину несколько иной смысл — речь идет о передаче информации о свойствах вещества (на уровне отдельных атомов) от одного материального носителя другому без какого-либо физического контакта между ними. Более точно — один атом передает другому информацию о своем квантовом состоянии, в котором отражается энергетический уровень, магнитный момент и другие физические свойства. В будущих квантовых компьютерах информация будет храниться и передаваться в форме т.н. «кубитов», которые являются аналогом нуля и единицы в современных компьютерах.
Американские и австрийские ученые использовали одинаковую методику эксперимента, разница была лишь в составе веществ — австрийцы использовали ионы кальция, американцы — бериллия. В основе наблюдаемого явления — квантово-механический эффект связывания внутреннего состояния двух частиц, находящихся на расстоянии друг от друга. Для подтверждения передачи информации ученые использовали третью частицу, которая при приближении к первым двум приобретала квантовое состояние, характерное для первой пары. При этом, естественно, «телепортация» самих атомов не происходила.
Следует отметить, что подобное поведение микрочастиц было предсказано еще в 30-х годах прошлого века, однако лишь сейчас удалось наблюдать его экспериментально. В опытах использовали сложные экспериментальные методики, в числе которых — прецизионная спектроскопия и лазерное охлаждение. Обеим группам удалось добиться высокой (на уровне 0,75) достоверности вопроизведения квантового состояния у другого атома. Ученые считают, что до появления первых квантовых компьютеров пройдет не менее десяти лет.

yukos1988

Вот статья с BBC.
Не люблю журналистов.
Очень мало из них профессионально относятся к своему делу.
Очень сложно было перевести всю статью или хотя бы найти более информативную?
Teleportation breakthrough made
Scientists have performed successful teleportation on atoms for the first time, the journal Nature reports.
The feat was achieved by two teams of researchers working independently on the problem in the US and Austria.

The ability to transfer key properties of one particle to another without using any physical link has until now only been achieved with laser light.
Experts being able to do the same with massive particles like atoms could lead to new superfast computers.
This development is a long way from the transporters used by Jean-Luc Picard and Captain Kirk in the famous Star Trek TV series.
"We are able to teleport in a deliberate way - that is, at the push of a button"
Professor Rainer Blatt, University of Innsbruck

When physicists talk about "teleportation", they are describing the transfer of "quantum states" between separate atoms.
These would be such things as an atom's energy, motion, magnetic field and other physical properties.
And in the computers of tomorrow, this information would form the qubits (the quantum form of the digital bits 1 and 0) of data processing through the machines.
Atomic dance
What the teams at the University of Innsbruck and the US National Institute of Standards and Technology (Nist) did was teleport qubits from one atom to another with the help of a third auxiliary atom.
It relies on a strange behaviour that exists at the atomic scale known as "entanglement", whereby two particles can have related properties even when they are far apart. Einstein called it a "spooky action".
The two groups used different techniques for achieving teleportation, but both followed the same basic protocol.
А graphical explanation

First, a pair of highly entangled, charged atoms (or ions) are created: B and C. Next, the state to be teleported is created in a third ion, A.
Then, one ion from the pair - let's B - is entangled with A, and the internal state of both is measured.
Finally, the quantum state of ion A is sent to ion C, transforming it. This destroys the original quantum state of A.
The teleportation took place in milliseconds and at the push of a button, the first time such a deterministic mechanism has been developed for the process.
'Great potential'
The landmark experiments are being viewed as a major advance in the quest to achieve ultra-fast computers, inside which teleportation could provide a form of invisible "quantum wiring".
These machines would be able to handle far bigger and more complex loads than today's super-computers, and at many times their speed.
"In a quantum computer it's straightforward enough to move quantum information around by simply moving the qubits, but you might want to do things very quickly, so you could use teleportation instead," said Nist's Dr David Wineland.
Professor Rainer Blatt, of the University of Innsbruck, told BBC News Online: "This is a milestone.
"We are able to teleport in a deliberate way - that is, at the push of a button. This has been done before, but not in such a way that you can keep the information there at the end."
Professor Blatt's team, an Austrian-US group, performed the teleportation on calcium ions. The Nist team in Boulder, Colorado, used ions of the element beryllium.
Despite this and some differences in the experimental methods used by the two groups, both teams reached similar values of fidelity - around 0.75.
Fidelity is a measure of how well the quantum state of the second ion after teleportation resembles the original quantum state.
Commenting in an article published in Nature, physicists H Jeff Kimble and Steven Van Enk said: "These two experiments represent a magnificent confluence of experimental advances, ranging from precision spectroscopy and laser cooling.
"The fact that such diverse procedures performed so superbly in two separate laboratories attests to the flexibility and great potential of ion trapping for processing quantum information."

stiven

я вот только никак не пойму как возможно передать полную информацию о частице, если существует принцип неопределенности Гейзенберга, согласно кторому импульс и координату одновременно точно определить невозможно.

kjjff

единственный умный ответ во всем треде

irenape

Тогда уж вопрос
А информация, насколько я понимаю, в соответствии с принципом Гайзенберга и передаётся. То есть, фактически, волновая функция, описывающая частицу.

electricbird

>К тому же вроде есть где-то в космосе частицы гораздо быстрее скорости света
тахионы. частицы с мнимой массой. экспер. на данный момент не обнаружены
их существование предполагается теорией струн. построенная позже теория суперструн была направлена на избавление от тахионов экспериментальных подтверждений у струнных теорий нет

electricbird

>Значит пока ничего более правильного, чем ОТО не придумают, скорость материальных объектов ограничена с?
если ты беспокоишься о путешествиях к звёздам, то не переживай - уравнения ОТО допускают решения со "слипшимися" точками, так что, теоритечески, даже в рамках ОТО вполне возможны мгновенные перемещения к иным звёздам

irenape

Это, типа, кротовые норы, и всякие штучки вроде того прикола, когда ты складываешь газету, прокалываешь одну её сторону, и оказываешься на второй?

sergeymorozov

А есть ещё один не полноценный постулат квантовой механики, по которому состояние частицы вообще не возможно имерить с абсолютной точностью, потому как любое измерение подразумевает воздействие на частицу, что соответственно переводит её в новое состояние, с новой волновой функцией
Хотя ни это ни принцип Гейзенберга, по всей видимости, не имеют никакого отношения к ТЕЛЕПОРТАЦИИ

ocean

> я вот только никак не пойму как возможно передать
> полную информацию о частице, если существует принцип
> неопределенности Гейзенберга, согласно кторому импульс
> и координату одновременно точно определить невозможно.
Вот именно, если существует.
Всем фтыкать первоисточник: http://www.drchinese.com/David/EPR.pdf
PS: между измерить и передать есть огромная разница.

electricbird

самый простой вариант - решение Гёделя уравнений Эйнштейна, посложней - действительно wormholes или мосты Эйнштейна-Розена,
единственная неприятность - ОТО запрещает создание новых мостов. они либо существуют изначально либо нет (впрочем, есть решения, в которых можно говорить и о "создании моста")

irenape

Так я же говорил:
А информация, насколько я понимаю, в соответствии с принципом Гайзенберга и передаётся. То есть, фактически, волновая функция, описывающая частицу.

Я имел в виду, что, когда у нас есть частица "до" и "после", то у неё все находится в соответствии со всеми постулатами.

irenape

В общем-то, именно то, что сказал .

irenape

Вау!.. Что за решение Гёделя?..

electricbird

временная петля
набивать не буду. ссылка: Хокинг С., Эллис Дж. Крупномасштабная структура пpoстранства-времени. M.: Мир, 1976. (п 5.7)

irenape

Сэнкс.
Это не что-то из области того, что происходит при переходе через горизонт событий чёрной дыры? Пространство и время меняются местами, и всё такое?..

electricbird

не там всё проще:

в общем, это простейшее решение уравнений Эйнштейна допускающее "машину времени". Никаких экспериментальных опровержений модели Гёделя пока нет
Оставить комментарий
Имя или ник:
Комментарий: