Teleportering av ljuspartiklar = internet i > tb/s ?

http://svt.se/2.108068/1.1693582/framtiden_ar_redan_har

Läst igenom denna och några andra fynd, som påpekar att man kan teleportera ljuspartiklar, och
laserstrålar med "information".

Då slog en tanke mig; Om detta nyttjas för internetuppkopplingar, hur jäkla snabbt skulle inte
internet bli då? Fiber funkar väll att ljus färdas igenom fiberkablar, men om ljuspartiklar bara
byter plats med varandra, så borde ju detta gå.. oändligt fort ?

Nu när jag skriver detta, skulle inte detta kunna användas i skärmar också, för oändlig responstid?

Kommer på en HEL del användningsområden för detta som skulle göra alla prylbögar våta i brallan
av förbryllan..

Någon som vet om forskare redan snappat upp på något användingsområde förutom chiffer för detta?

När är den artikeln skriven? Verkar vara gammalt.
Man har lyckats teleportera information via Quantum Entanglement 16km med 89% fidelitet i år.
Om och när en gångbar applikation av detta når marknaden så lär det först komma till militären pga dess krypteringsfördelar, inte dess hastighet. Hur snabbt denna teknik kan skalas upp till beror på utrustningen som skriver och läser dessa fotoners polarisation, men "oändligt" lär det nog aldrig bli. Första iterationen lär nog bli betydligt långsammare än vad vi har nu pga error checking.

http://arstechnica.com/science/news/...free-space.ars

Quantum entanglement är långt ifrån något som vi bemästrar idag eller kommer göra inom överskådlig tid. Man har somsagt redan teleporterat atomer på detta vis länge och lyckas ca 1 gång på 45 miljoner försök så fiberoptiken behöver inte känna sig hotad på länge^^

Är det ingen som ligger på lite tyngre artiklar i ämnet än SVT-play?

Notera att du inte kan använda detta för informationsöverföring snabbare än ljusfarten. Anledningen är att det du teleporterar med nödvändighet bara är "data" (eller egentligen ett kvanttillstånd) tills dess att du överför ett slags nyckel genom vanliga kanaler med vilken du kan tolka denna data och få ut information (alltså data som innehåller mening).

Så här förklarade jag kvantteleportation tidigare.

Två fotoner X och Y är intrasslade och skickas åt varsitt håll. På den ena platsen tas X mot och man gör ett slags partiell simultanmätning på X och en kvantbit Z vars värde man vill skicka över. Det gör att fotonen Y direkt (momentant) kollapsar till ett tillstånd. Personen som gjorde mätningen skickar nu över sitt mätresultat via en vanlig kommunikationskanal. Detta mätresultat innehåller information om hur man ska tolka (egentligen mäta) Y-fotonens tillstånd för att återskapa Z-tillståndet.

Tillståndet överförs momentant men kunskapen som behövs för att extrahera tillståndet skickas med (högst) ljusets hastighet. Det är alltså inte överföringsfarten som gör kvantteleportation intressant.


Matematisk beskrivning

Säg att du har en partikel som kan vara i två tillstånd, betecknade "0" och "1". I bra-ket notationen i kvantmekanik så säger man då att den har möjliga tillstånd |0> och |1>. Till skillnad från klassisk fysik så kan man i kvantmekanik ha överlagrade tillstånd av typen

|ψ> = a|0> + b|1>

där a och b är komplexa tal som uppfyller |a|² + |b|² = 1. Om vi ex. har a = b = 1/√2 så har vi ett tillstånd där det är lika sannolikt att mäta 0 som 1.

För teleportering så utnyttjar man ett intrasslat tillstånd av två partiklar β och γ

|ψ,βγ> = (|0,β>|1,γ>+|1,β>|0,γ>)/√2

där |0,β> alltså innebär att partikel β befinner sig i tillstånd 0 (motsvarande för de andra kombinationerna). I det här fallet är det alltså lika sannolikt att den ena partikeln är i 1-tillståndet och den andra i 0-tillståndet som vice versa.

Man har ett okänt tillstånd α som man vill överföra

|φ,α> = a|0,α> + b|1,α>.

Person 1 har partikel β och det okända tillståndet α som vi vill överföra på partikel γ i Person 2:s ägo.

Tanken är nu att titta på det totala tillståndet av de tre partiklarna |φ>|ψ> och skriva det på en form som gör att α och β blir intrasslade. Man gör detta genom att välja en ny bas - Bell-basen - för att skriva det intrasslade tillståndet. Man får

|ξ,αβγ> = |φ,α>|ψ,βγ> = 1/2*(|ζ+,αβ>(-a|0,γ>-b|1,γ>)+|ζ-,αβ>(-a|0,γ>+b|1,γ>)+|η+,αβ>(a|1,γ>+b|0,γ>)+|η-,αβ>(a|1,γ>-b|0,γ>))

Jag orkar inte skriva upp Bell-basen |ζ+,αβ>, |ζ-,αβ>, |η+,αβ>, |η-,αβ> men det är helt enkelt linjärkombinationer av typen ±(|0,α>|1,β>±|1,α>|0,β>)/√2. Det intressanta är nu att Bell-basen är egentillstånd för en "Bell-operator". Vad det betyder är att Person 1 kan utföra en lämplig mätning av det samtida tillståndet av α och β och kommer då att finna i tillståndet befinner sig i en av dessa bastillstånd. Tillståndet kollapsar då till detta tillstånd och partikel 3 hamnar i motsvarande tillstånd som förekommer i samma term. Mäter person 1 exempelvis |ζ-,αβ> så kollapsar tillståndet för partikel γ till 1/2*(-a|0,γ>+b|1,γ>). Person 1 vet nu vilka teckenkombinationer som fås på γ:s tillstånd och kan meddela detta till person 2 på ett vanligt, klassiskt sätt (telefon, brev, etc). Person 2 vet då hur faktorerna a och b måste ändras framför tillstånden |0> och |1> för att ursprungstillståndet ska erhållas. Lyckligtvis kan hon genomföra icke-förstörande operationer på sitt tillstånd som ändrar a och b enligt vad som anges av Person 1. Han har följande operationer att tillgå

1) Identitet, inget händer
2) |0> → |1> och |1> → |0>
3) a → -a (eller b → -b)
4) |0> → |1> och |1> → |0>, samt a → -a (eller b → -b)

Om han alltså får veta att person 1 mäter |ζ-,αβ>, så vet han att hans partikel är i tillstånd (-a|0,γ>+b|1,γ>) och genom att använda operation 3) så får han det okända ursprungstillståndet. Nu har tillståndet teleporterats från person 1 till person 2. En person som tjuvlyssnar kan inte återskapa tillståndet eftersom det kräver att man har tillgång till γ-partikeln.

Jag vet att det är svårt att uppskatta om man inte kan lite kvantmekanik men det kan i alla fall ge en bild av hur man försöker lösa teleportationsproblemet i verkligheten.

I verkligheten är de intrasslade partikarna oftast fotoner som alltså skickas från en källa till Person 1 och 2. Person 1 trasslar in sin foton med sitt okända tillstånd och mäter. Ringer upp (eller meddelar på annat sätt) person 2 som utför lämpliga operationer. För ljus där informationen lagras i polariseringen kan detta betyda ex. fasförskjutning eller vridning av polarisationen.

Detta kan inte användas för att överföra någon information.

Denna teleportation kan liknas med att du tar två bollar, en röd och en blå, och lägger dem i två lådor A och B slumpat, ingen, inte ens du själv vet vilken boll som ligger i vilken låda. Du skickar sedan dessa två lådor till två olika platser och öppnar dem.
Den person som öppnar låda A och ser att det ligger en blå boll vet att den andra personen har en röd boll. På samma sätt kommer den som öppnar låda B veta att den andra personen har en blå boll.
Men detta överför ingen information för du kan inte när du öppnar låda A bestämma att det ska ligga en blå boll i lådan.
Kvantteleportation fungerar på detta vis med skillnaden att bollen (fotonen) inte har någon färg (spin) tills du öppnar lådan (mäter spinvärdet). Men när du väl gjort detta så kommer den andra fotonen att anta motsatt spin omedelbart.

När man pratar om intrasslade tillstånd hos exempelvis fotoner (Z,Y) som befinner sig på avstånd X ifrån varandra och Z observeras så kollapsar vågfunktionen vilket resulterar till att också Y påverkas momentant vilket innebär att någon typ av information måste överföras mycket högre än ljusets hastighet om vi antar att X=1000 ljusår?

Men och andra sidan, ser man det från ljusets referensram så existerar ju inte tid, och rummet Z->Y är oändligt krökt så fotonen "uppfattar" inte att den har färdas över huvud taget?

För att klargöra vad jag försöker säga är att om man pratar om en ficklampa som "skjuter" iväg fotoner på ett objekt så har vi ju en emission av fotoner (vid "avfyrandet") och en absorption då fotonerna träffar objektet. Från ljusets referensram så sker ju emissionen och absorption momentant, ingen tid förfluten, ingen sträcka har färdats eftersom att rummet är oändligt krökt vilket ger en vågfunktion.

Om vi nu gör en mätning eller observation (självklart från en observatörs referenssystem) på detta förlopp så är det ju vi som skapar partikeln genom att "dra ut rummet" och därför kan vi observera fotonen som en partikeln i en given punkt i rummet.

Det jag ville komma till att, det här med intrasslade tillstånd hos två partiklar som växelverkar på kosmiskt stora avstånd (t.ex Y i vårt fall) reser tillbaka i tiden där Z och Y var förenade?

Vet inte riktigt om vad jag svamlar om nu, väldigt dåligt på att uttrycka mig i text, och fysik har jag inte heller läst speciellt mycket.

För att hålla det kort, reser Y i detta fall tillbaka i tiden då vågfuntionen kollapsar och påverkar Z?