Ist eine Kommunikation mittels Quantenverschränkung möglich?
Hallo, ich bin kein Physiker habe jedoch ganz interessante Artikel über Quantenverschränkung gelesen. Nun kommt mir die Idee, dass hierdurch doch eine Art Kommunikation möglich sein muss. Ist eine Kommunikation mittels Quantenverschränkung möglich?
Wie funktioniert so etwas?
3 Antworten
Quantenverschränkung ist, wenn über eine große Entfernung, zwei komplett voneinenander isolierte Teilchen, die selben Eigenschaften besitzen und auch bei einem Wechsel dieser ihre Eigenschaften beibehalten, sie also "verschränkt" sind.
Dies geht nur, wenn ein Teilchen im Quantenzustand ist, welcher es hat, wenn es isoliert von anderen Kräften befindet. Das Problem ist, dass wir nur die Teilchen beobachten können, indem wir Licht auf sie "schießen". Doch dadurch interagieren wir mit diesem Teilchen und der Quantenzustand wird zerstört, sodass keine Datenübertragung mehr möglich ist. Aber sollten wir es irgendwann schaffen, den Zustand eines Teilchens zu lesen ohne seinen Quantenzustand zu zerstören, dann wäre es möglicherweise machbar. Doch hat die Wissenschaft keine relevante Idee wie man dies schafft...
Hoffe ich habe geholfen, LLG MImosa1
Das No-Cloning-Theorem ist mir stets bekannt. Ich gehe in meiner Antwort ja nicht davon aus, dass bei der Quantenverschränkunskommunikation eine exakte Duplizierung von nöten wäre, sondern einfach nur das ein Ereignis I auf ein Teilchen A durch die Quantenverschränkung zu einer Wirkung I auf einem Teilchen B führt.
Also dass man nicht die genaue Veränderung eines Teilchens als Kommunikation nimmt, sondern die Wirkungen die diese Veränderung des einen Teilchens auf das andere hat.
"Quantenverschränkung ist, wenn über eine große Entfernung, zwei komplett voneinenander isolierte Teilchen, die selben Eigenschaften besitzen und auch bei einem Wechsel dieser ihre Eigenschaften beibehalten, sie also "verschränkt" sind."
Diese Erklärung ist nicht vollständig.
Die Frage ist zwar schon ein paar Jahre alt, aber gerade durch den aktuell gestarteten Satelliten ist die Thematik wieder in aller Munde.
Ich finde die Ausführungen hier sehr aufschlußreich und auch für mich als Laien verständlich. Dafür Dank.
Und dennoch fällt es mir schwer, folgende Sachlage zu verstehen: So wird in folgendem Artikel darüber berichtet, dass der Zustand von Teilchen teleportiert werden kann, eine Verschränkung also mehr oder weniger vererbt wird (http://www.sz-online.de/nachrichten/wissen/teilchenzustand-teleportiert-3242114.html).
Wenn man nun den Zustand nicht messen kann, wie konnte dann das Team um Anton Zeilinger herausfinden, dass das Experiment geklappt hat? Will sagen, wenn es möglich ist, die Verschränkung zu vererben und dies dann wiederum messen zu können, ist damit nicht bereits eine Kommunikation möglich (wir brauchen für eine Kommunikation doch nur zwei Werte 1 und 0 die wechseln)?
Und selbst wenn eine Messung (warum auch immer - ich hoffe ich erfahre es hier) nicht möglich ist, weiter zu folgendem Artikel, indem eine Verschränkung sichtbar gemacht werden kann (wahrscheinlich haben die Themen bis auf die Worte Quanten und Verschränkung nichts miteinander zu tun - http://www.weltderphysik.de/gebiet/atome/news/2015/quantenverschraenkung-sichtbar-gemacht/).
Wenn man also nun die Verschränkung selbst als Zustand betrachtet und über die Teleportation die mikroskopisch beobachteten Teilchen verschränkt bzw. diese Verschränkung wieder rückgängig macht, indem man sie erneut teleportiert, hätte man dann nicht einen sichtbaren Wechsel von verschränkt zu nichtverschränkt, also von 0 zu 1?
Auf dass ich mich hier völlig um Kopf und Kragen rede, ich zitiere mal aus dem Artikel sinngemäß:
Photon 1 und 2 bilden einen verschränkten Zustand
Photon 3 und 4 bilden ebenfalls einen verschränkten Zustand
Die Photonen 2 und 3 werden zu einem neuen Paar verschränkt.
Somit werden auch Photon 1 und Photon 4 zu einem verschränkten Paar.
Können Photonen nur paarweise verschränkt sein, oder sind somit alle vier Photonen miteinander verschränkt?
Entschuldigt bitte meine sicherlich absolut unfachliche Darlegung - aber das passiert, wenn man a) zu viel Science Ficton liest und b) die Medien mit lustigen Fachbegriffen ohne tiefergehende Erklärung um sich werfen :D
Vielen Dank.
Patrick
Ich will dem Artikel nicht zu hundert Prozent glauben schenken, jedoch ist mein Wissen in dem Thema beschränkt. Was ich sagen kann ist, dass diese Verschränkung nur so lange gilt, bis der Zustand des einen Partners klar definiert ist. Die Physik dahinter lautet wie folgt: Man erzeugt zwei Quanten, deren physikalische Größen nicht genah bekannt sind. Man legt jedoch die addierten Größen fest (z.B. den Gesamtdrehimpuls). Die Quanten sind solange unbestimmt, bis sie wechselwirken. Misst man den Zustand von dem einen Partner und seine Größen werden definiert, so muss auch der andere Partner definiert sein, da die Physik eingehalten werden muss - man kennt ja die addierten Größen. Ist das Quantenpaar einmal gemessen, so wird die Verschränkung aufgehoben und man kann keine Informationen mehr austauschen.
Eine qualifizierte Informationsübertragung ist nicht möglich. Da sich die Quantenzwillinge gleichartig verhalten, kann man indirekt aus der Änderung des Zustands eines Zwilling auf einen unerlaubten Eingriff schliessen. Das wendet man in der Kryptologie heute bereits an. Daraus kann man aber den Eingriff nicht quantifizieren.
Das der Zustand eines Teilchens nicht gelesen werden kann, ohne ihn zu manipulieren ist aber keine technische Limitierung, die man mit besserer Messtechnik umgehen kann, sondern eine fundamentale Eigenschaft von Quantenobjekten. Google mal No-Cloning-Theorem.