Закрыть все
Показать текущую страницу
Открыть все
 

О скорости квантовой связи

В связи с исследованиями эффекта квантового запутывания элементарных частиц высказываются надежды на создание средств связи, в которых скорость передачи информации оказалась бы выше максимальной скорости, или даже мгновенной.

Да, эффект запутывания демонстрирует мгновенное согласованное изменение свойств элементарных частиц, введенных в состояние запутанности. С точки зрения ИТВ такие частицы в некоторой части своего составляющего сущего являются одной частицей, и, несмотря на то, что другая часть составляющего обеспечивает разнесенность частиц в пространстве, с ненулевой вероятностью наблюдается их единое поведение, происходящее, следовательно, мгновенно. Никакого взаимодействия между запутанными частицами нет, поэтому пытаться экранировать их друг от друга бесполезно. Единственная возможность снизить проявление запутанности - это увеличивать расстояние между частицами, при этом вероятность наблюдения совпадения поведения будет уменьшаться.

Однако эта мгновенность не должна вводить в заблуждение - скорость передачи информации с использованием эффекта запутывания, несмотря на его мгновенность, не сможет преодолеть предел максимальной скорости.

Рассмотрим ситуацию на примере получившего распространение в сети комикса про влюбленных Алису и Боба:

Spooky action at a distance

Казалось бы, у Алисы имеется возможность передать Бобу сообщение. Как видим на последней картинке комикса, Алиса и Боб сверяют протоколы передачи и приема информации, и обнаруживают, что среди случайного шума (обозначен черным цветом) присутствуют ситуации, когда значения поляризации принадлежащих им обоим фотонов совпадают (обозначены красным цветом).

Правда, с целью наглядности картинка несколько грешит против истины. События совпадения независимы друг от друга, поэтому красные биты в протоколах должны быть с равномерной вероятностью распределены по тексту, а не собраны в группы.

То есть если Алиса начнет целенаправленно изменять поляризацию своего фотона, то Боб сможет мгновенно (но с некоторой вероятностью, меньшей единицы) считывать эти изменения со своего фотона, и так получать сообщения от Алисы.

Проблема в том, что фактическая передача информации между Алисой и Бобом, как утверждает теория передачи информации, в данном случае происходит не в момент мгновенного согласованного изменения поляризации фотонов, а тогда, когда Боб, пользуясь традиционными конечно-скоростными способами взаимодействия с Алисой, выясняет, в каких позициях сверяемых протоколов произошло совпадение состояний фотонов. До тех пор Боб просто не знает, каким битам в сообщении следует доверять, а каким - нет.

Как же Бобу обойтись без сверки протоколов? Правильно: Алиса должна передать свое сообщение дважды, или даже многократно. Боб должен накапливать результаты повторных приемов сообщения в корреляторе. Тогда пики корреляции на правильных значениях в позициях сообщения начнут расти, и с какого-то момента уровень красного "сигнала" превысит уровень чёрного "шума", и можно будет утверждать, что в канале пошла передача информации.

Но, к сожалению, уровень проявления квантовых эффектов (в данном случае корреляция между протоколами Алисы и Боба) уменьшается с расстоянием.

То есть чем дальше друг от друга Алиса и Боб, тем большее количество раз придётся повторить сообщение, чтобы уровень сигнала превысил уровень шума. И каждый раз это будет как раз такое количество раз, чтобы скорость передачи информации оказалась равна (в идеальном недостижимом случае; в реальных системах связи - меньше) максимальной скорости (в просторечии - "скорости света").

Так что да, запутанные частицы изменяют свои свойства согласованно и мгновенно. Но передача информации с их помощью - не быстрее скорости света.

версия 1 от 20.02.2016 12:30 msk (актуальная)
Скачать сайт одним файлом: inftoe.zip© 2016 inftoe@outlook.com