 |
|
 |
||
|
||||
 |
השבירה בלוקליות של המערכת היא בעצם העברת של מידע ממקום אחד לשני באפס זמן. אם ביצענו ניסוי כזה ונתנו ך2 אלקטרוניםפ צמודי ספין לנוע במרחב, כך שיש מרחק משמעותי ביניהם, אז ברגע שנמדוד ספיןשל אלקטרון בצד אחד, הוא יקבע את הספין של האלקטרון השני באופן מידי,(שבירת הלוקאליות) וכך נפתחת אפשרות, שאכן נבחנת בימים אלה, לטלפורטציה - העברת מידע בזמן אפס, ללא תלות במהירות האור. |
 |
 |
 |
|
|
|
||
|
||||
|
טלפורטציה לא מסוגלת להעביר שום מידע באפס זמן. היא כן מסוגלת להעביר מידע רב באמצעות מספר קטן של Qubits כלומר של אלקטרונים או פוטונים במצב קוונטי ידוע. גם בניסוי המתואר במאמר אין אפשרות להעביר מידע בין שתי נקודות המדידה באפס זמן. לכל היותר אתה יודע מה נמדד בצד השני, אבל זה לא נותן לך שום מידע שלא היה לך קודם. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
מדוע הידיעה לגבי מה שנמדד בצד השני לא נותן לך שום מידע שלא היה לך קודם ? | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
כאשר אתה רוצה להעביר מידע, אין כוונתך להעביר אוסף אקראי של סימנים (ולא משנה אם מדובא באותיות, בביטים של אפסים ואחדים, או בספינים של חיובי ושלילי), אלא אוסף סימנים המיצגים דבר מה. על מנת שתוכל לבצע טלפורטציה בעלת משמעות, עליך *לקבוע* את הספין של האלקטרון מצידו האחד של ה"קו", וע"י כך להכתיב את הספין של האלקטרון בצידו השני. כדי ליצור תקשורת,לא מספיק לדעת מה מתקבל בצד השני, צריך לגרום לכך. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
כאשר אמרתי טלפורטציה התכוונתי למה שאמרתי - העברת מידע באפס זמן. ואכן בניסוי עובר מידע באפס זמן - ואכן כך : לאלקטרון שלא נמדד אכן עובר המידע של איזה ספין הוא צריך להיות. כי המדידה קובעת בצורה אקראית את הספין של האלקטרון הנמדד, וכך קובעת גם את הספין של האלקטרון שלא נמדד (העברת מידע) - עקב המיידיות של המדידה זה קורה באפס זמן, לא משנה מה המרחק בין האלקטרונים. איך אפשר לנצל את קביעת הספין המיידית הזאת לצורכי תקשורת ו/או העברת חומר ביום-יום, זאת איני יודע. (הלוואי וכן). |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
הלוואי שכן, אבל כל עוד חוקי הפיזיקה לא ישתנו, זה לא יקרה. לא ניתן (גם לא תאורטית) לנצל את קביעת כיוון הספין לצורך העברת מידע. אני גם לא ממהר להגדיר את קביעת הספין של האלקטרון השני כ''העברת מידע'' כי קשה לי לחשוב על אלקטרון כ''צרכן של מידע''. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
יהי א' מקור של אלקטרונים מצומדים הנורים לכיוונים מנוגדים. נניח שהם במצב סינגלטי - דהיינו בספינים הפוכים זל"ז. יהי ב' משדר האינפורמציה אותה אני רוצה לשדר לצד ג'. עתה עלי לתכנן קופסה (להלן: ד') שמקבלת את האינפורמציה מב' וסוכמת אותו עם האינפורמציה מא'. ד' יכולה להיות למשל שער XOR עם טבלת אמת כדלהלן: כניסה א' | כניסה ב'| מוצא ד' 0|0|0 1|0|1 0|1|1 1|1|0 את המוצא מד' אני מזין למשדר המכוון לעבר צד ג'. צד ג' מבצע מדידה של א' ובאמצעות זאת קובע *מיידית* כיצד לשערך את האינפורמציה ב' לפי הקלט ד'. יותר מכך, נניח שצד ג' מצויד במשחזר ה' המבצע פעולת XOR של הקלט ד' עם הקוד א': כניסה א' הפוכה* | כניסה ד'| מוצא ה' 0|0|0 1|1|0 0|1|1 1|0|1 לקחתי את כניסה א' בדיוק כפי שהופיעה בטבלה לעיל, ואת כניסה ד' בדיוק כפי שהתקבלה בטבלה לעיל. פעולת XOR בין שתיהן החזירה לי תוצאה ה' הזהה בדיוק לאינפורמציה ב' בטבלה לעיל. משמע - בלי למדוד את א', רק ע"י הזנת א' לפעולת XOR הן במשדר והן במקלט, הצלחתי לשחזר *במדויק* את האינפורמציה ב' על-פי קוד ששידרתי במהירות האור למשדר ד' ולמקלט ה' בצד ג'. מספיק טוב? * - כיוון שהנחתי שהאלקטרונים משוגרים בספינים מנוגדים למשדר ד' ולמקלט ה', על צד ג' לבצע פעולת XOR של התשדורת ד' עם *ההיפך* של הקלט מא'. כמובן שעבור אלקטרונים בספינים זהים לא הייתי צריך להפוך. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אני בטוח שפספסתי משהו. אם הבנתי נכון, הרי שאתה למעשה "מצפין" את השדר (ב') על פי מפתח שמורכב מספינים שלא מדדת (א'). את התוצאה - (ד') אתה *משדר* לצד ג', ושם אתה מזין למפענח (ה'), שוב בלי למדוד ממש, את רצף הספינים בצד השני (א' תג) שמובטח שהוא הפוך. זה נותן לך בחזרה את השדר (ב'). עד כאן נכון? אנא אשר או הפרך. עכשיו, העניין הוא שאני לא מבין מה כל זה עזר לך. האלקטרונים "מחליטים" על הספין שלהם רק בעת מדידה. באיזו נקודה אתה מודד אותם, אם בכלל? האם הכוונה היא למדוד רק בצד ג', וכך לקבוע את המפתח? מה היתרון בזה? אתה בכל זאת צריך לשדר משהו מצד ב' לצד ג' בטכנולוגיה קיימת (שלוקחת זמן). אמנם את הספינים אתה מקבל מיידית, אבל אתה לא יכול לקבוע אותם מראש. מה שאתה כן קובע מראש אתה חייב לשדר באופן רגיל ואיטי - גם אם עשית עליו מניפולציות עם א'. מה הרווחנו כאן? |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
לדעתי דווקא עקבת היטב אחרי התהליך. המקור א' משדר קוד אקראי לשני הצדדים. האינפורמציה ב' מוצפנת באמצעות הקוד א'. מתקבל שדר מוצפן ד' אותו מסוגל לפענח רק מי שמקבל את הקוד מא' בתיזמון המתאים. ראינו שאין צורך למדוד במפורש את א', די לבצע פעולת XOR נשנית בין השדר המוצפן ד' (שהוא בסה"כ א'XORב') לבין הקוד א'. דומני שאתה שואל את השאלה הפשוטה הבאה - איפה פה נכנס הקטע של העברת מידע באופן מיידי, ללא מגבלות מהירות האור. והתשובה הפשוטה היא - הוא לא נכנס, כל האינפורמציה (ד') שודרה במהירות האור. אך הקידוד הוא חסין לציטוטים ואמין ביותר. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
כל מה שאמרת נכון, אבל עדיין לא מאפשר מעבר של מידע בין שני אנשים (או מחשבים) במהירות שעולה על מהירות האור. (שעל זה דיברנו) למעשה העקרון של ''טלפורטציה'' מאפשר להעביר בעזרת מכונה דומה לשלך מספר מרוכב בכל דרגת דיוק רצויה ע''י שני ביטים (אלקטרונים במקרה הזה) בלבד. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
מי זה "המקור א"'? מה הקשר שלו להצפנה? האם מדובר בהצפנה תלת צדדית בה "סומכים" על א' שלא ירמה? תחשוב שאם אני יושב על הקו בין א' ל-ב' אני יכול לרמות אותו ולשלוח לו קוד שאני המצאתי במקום את מה ש- א' שלח ואז הוא "מצפין" את האינפורמציה שלו לפי קוד שאני מכיר ויכול לפענח בלי בעיה. שאלה נוספת, האם "השדר המוצפן ד"' הוא שדר קוואנטי וצריך "טלפון קוואנטי" כדי להעביר אותו? |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
א' הוא כולה מקור האלקטרונים המצומדים שתיאר ירדן. אתה אמנם יכול לחבל בקו בין א' לב' כפי שהצעת, אלא אם א' הוא קופסה שחורה קטנה שיושבת בתוך המשדר ד'. השדר המוצפן ד' הוא שדר רגיל לכל דבר ועניין. אתה יכול לשדר אותו ברדיו, להקריא אותו בטלפון או לשלוח אותו על גבי יונות דואר. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אבל אם א' יושב בתוך ד', איך האלקטרונים הצמודים (יש לי בעיה עם המונח הזה, צימוד זה coupling ולא entanglement שעדיין לא שמעתי תרגום ראוי לו בעברית) מגיעים למפענח? | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
entanglement - שזירה. מעתה אמור - אלקטרונים שזורים. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
עפ"י האקדמיה ללשון העברית תרגום המילה entanglement הוא סבך. אמנם הביטוי מגיע ממילון הימאות, אבל נדמה לי שהביטוי הולם גם את הנושא המדובר. מעתה אמור - אלקטרונים סבוכים. דרך אגב, אפנה אתכם למנוע מצויין לחיפוש מונחים עבריים: http://hebrew-terms.huji.ac.il אני קורא לכל החברים להעדיף את השימוש במונחים עבריים. עכשיו תוכלו גם למצוא אותם ללא קושי. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
כאן נכנס הקטע המגוחך מעט בקונפיגורציה החדשה - ד' משדר לצד ג' גם את המסר המוצפן, וגם את הצופן א'. בשביל לשדר את הצופן א' צריך ''טלפון קוונטי'', או לפחות להתקין תחנת מדידה לא' ליד שובך יוני הדואר. ד' משודר כאמור בכל צורה ואופן העולים על דעתך. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
ברור לך שזו בעיה: אתה משדר את המפתח שלך באויר ביחד עם המסר המקודד. זה לא בטוח במיוחד. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
הטלפורטציה מתבטאת בכך שניתן להעביר במדויק את המצב הקוואנטי של גוף מסוים (להלן א') לגוף אחר (להלן ב') ובכך ''מבחינת היקום'' מה שהיה קודם גוף א' הוא כעת במדויק גוף ב' (המצב הקוואנטי של גוף א' נהרס תוך כדי כך, אפשר להוכיח תיאורטית שאי אפשר ''לשכפל'' מצב קוואנטי). על מנת לבצע את ההעתקה עדיין יש צורך בהעברת מידע ''אמיתי'' שלא יודעים (ולפי איינשטיין אי אפשר) להעביר במהירות נמוכה ממהירות האור. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
נניח שא' משגר רצף של אלקטרונים שזורים ל-ב'. ב' עורך את המדידות שלו ומקבל ברבע מהן את הספין "UP". בשלב מסוים, א' מתחיל לערוך את המדידה על האלקטרונים שאצלו, ומאותו רגע הההסתברות ש-ב' מקבל הופכת להיות משהו מעל שליש. עבר, אם כן, לפחות ביט אחד של אינפורמציה ("א התחיל למדוד")1 באפס זמן או, ליתר דיוק, בפרק הזמן שלוקח לב' לבצע מספיק מדידות כדי להשתכנע שההסתברות אכן השתנתה. מאחר והמרחק בין א' לב' אינו מוגבל, פרק הזמן הזה יכול להיות קטן ככל שנרצה יחסית למרחק, כלומר מהירות המעבר התיאורטית גדולה כרצוננו. אני יודע שאני טועה, אבל לא יודע איפה. ------------- 1 אולי אפשר לטעון שלא רק ביט אחד, הרי גם שעת תחילת המדידה "עוברת" ל-ב', אבל זה פחות חשוב להבנתי כרגע. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
המודד המכונה ב' יקבל חצי מהאלקטרונים במצב ספין למעלה. ברבע מהמקרים זה יהיה זהה למדידה של א', שגם כן מקבל חצי במצב ספין למעלה. כפי שהוסבר, המודד א' לא יכול בשום דרך להעביר מידע אל המודד ב' באפס זמן. (גם אם האלקטרונים עצמם יכולים) |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אני רואה שהתגובות פה ישנות מאוד, אבל אולי יהיה לי מזל ומישהו שיודע ייתקל בשאלה. לא הבנתי איך התגובה שלך פותרת את השאלה המקורית, אז אני אציג מצב שנראה לי ברור יותר: משתמשים במקור המייצר זוגות אלקטרונים שזורים בעלי מצב ספין סימטרי. מעבירים מיד את שני האלקטרונים דרך מודד ספין Y ומעבירים הלאה רק את אלה שספינם מעלה. כעת האלקטרונים נשלחים אל מקלטים רחוקים, א' וב'. ב-ב' הם כולם מועברים דרך מודד ספין Y (ונמדד ספין Y מעלה?), ובא' הם מועברים דרך מודד ספין X שאיננו פועל (זה מצב 0) כעת רוצים לשנות את האות ל-1, מפעילים את מודד הספין X ב-א', וכעת האלקטרון ב-ב' נמצא בסופר פוזיציה של ספין Y מעלה וספין Y מטה (לפי אי הוודאות), מה שניתן לראות במדידה בב'. כעת אפשרי לראות שהועבר אות 1 במקום אפס והועבר מידע מהר ממהירות האור. השאלה שבאה כעת, האם השגיאה כאן היא ההנחה שהאלקטרונים נשארים במצב ספין Y מעלה לאחר שהתרחקו מהמדידה הראשונית? אם כן, האם הדעיכה (מהמצב המדוד) שלהם מביאה אותם לסופרפוזיציה שוב מהר כל כך שלא ניתן למדוד מעבר מידע המהיר ממהירות האור? ייתכן שההסבר לכך דורש ידע נוסף? או שפספסתי שגיאה אחרת, פשוטה יותר. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
פספסת משהו קטן - מדידה של הספין בכיוון כלשהו גורמת מיד לקריסה של המצב השזור למצב לא שזור (סימטרי או א-סימטרי לפי המצב המקורי, שים לב שלא ניתן ליצור מצב שזור סימטרי בו זמנית בכל כיווני הספין). בהנחה שהמצב המקורי היה סימטרי בכיוון Y, אחרי המדידה תקבל מצב לא שזור של זוג אלקטרונים במצב ספין למעלה בכיוון Y. כעת לא משנה מה תעשה לאלקטרון אחד, השני ישאר באותו מצב, כלומר ב׳ ימדוד תמיד ספין למעלה בכיוון Y. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אוקיי, תודה רבה על התשובה, אבל זה עדיין לא עונה לי על כל השאלות, או לפחות לא סוגר לגמרי את החשד שלי שכן אפשר להעביר מידע. השאלה עכשיו שלי היא כזאת: האם ניתן למצוא מקור שפולט אלקטרונים שזורים שהסופרפוזיציה שלהם ביחס לציר כלשהו היא לא חצי-חצי, כלומר לקבל אלקטרונים שזורים שהחלוקה שלהם בתוך מודד ספין בכיוון ידוע מראש כלשהו לא מתכנסת לחצי-חצי? אם לא, אז נגמרו לי הרעיונות ואני שמח שסגרנו את הנושא, אם כן אז נראה לי שאפשר להוציא מזה העברת מידע מהר יותר ממהירות האור (אם כל היוצא מזה). | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
ניתן ליצור מצב של שני אלקטרונים עם פרמטר שזירה t כך שההסתברות לקבל את שני האלקטרונים במצב ספין מסויים עבור ציר מסויים (למשל שניהם למעלה או אחד למעלה והשני למטה) הוא t וההסתברות לקבל את המצב ההפוך (בדוגמאות הנ״ל שניהם למטה או הראשון למטה והשני למעלה בהתאמה) בהסתברות 1 פחות t. גם זה לא מאפשר לך להעביר אינפורמציה במהירות שעולה על מהירות האור. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אני תוהה בקשר להיתכנות המצב הסימטרי לפי הגדרתך. משפט הספין-סטטיסטיקה לא אומר שזוג אלקטרונים אמור להימצא תמיד במצב אנטי-סימטרי? (כמובן שבתור ניסוי מחשבתי אפשר להשתמש בפוטונים במקום, אבל עדיין אשמח לשמוע באשר לאלקטרונים.) | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
אין לי מושג בפיזיקה ישומית, אבל היפותטית ניתן ליצור זוג אלקטרונים במצב אנטי-סימטרי ואז להפעיל על אחד מהם אופרטור היפוך פאזה והיפוך ספין (אופרטור פאולי Y) ולקבל מצב סימטרי. למיטב ידיעתי אופרטורים כאלו ניתנים למימוש. | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
האם הם מקיימים עדיין את עקרון האיסור גם לאחר שמצב של שתהין נקבע? | |
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
איזה עקרון איסור? של פאולי? בוודאי! | |
|
|
| חזרה לעמוד הראשי | המאמר המלא |
| מערכת האייל הקורא אינה אחראית לתוכן תגובות שנכתבו בידי קוראים | |
 RSS מאמרים |
כתבו למערכת |
אודות האתר |
טרם התעדכנת |
ארכיון |
חיפוש |
עזרה |
תנאי שימוש
|
© כל הזכויות שמורות |