Seti und Quanten

[ins#1]

@elnolde;
war vielleicht etwas ungeschickt formuliert. Genauer:
Die Messrichtung des Spin-Detektors ist zum Zeitpunk der Verschränkung noch nicht festgelegt. Ich bezog mich dabei auf ein Experiment von Anton Zeilinger http://en.wikipedia.org/wiki/Aspect_....22_conditions

[elnolde]

Du gibst ja geradezu eine wahre Fundgrube an nützlichen Links aus

Gruß Gruß

elnolde

[Kosmo]

Was ist denn, wenn Bobs Filter entsprechend groß ist und Alices Messung zum (vorher festgelegten) Zeitpunkt A ja und zum Zeitpunkt B nein heißt? Sprich, kann Bob feststellen, ob Alice gemessen hat? Und wie verhält es sich mit der Messung die Bobs eigener Filter durchführt? Das Thema ist für einen NW interessierten GW etwas kompliziert, aber faszinierend.

[Bynaus]

Sprich, kann Bob feststellen, ob Alice gemessen hat?

Nur, wenn Alice ihm das mit Lichtgeschwindigkeit mitteilt. Dass Bob mit seiner Messung nicht bestimmen kann, ob Alice ihre Messung schon durchgeführt hat oder nicht, ist der eigentliche Grund, warum es keine Überlichtschnelle Kommunikation geben kann.

[Kosmo]

Dass Bob mit seiner Messung nicht bestimmen kann, ob Alice ihre Messung schon durchgeführt hat oder nicht, ist der eigentliche Grund, warum es keine Überlichtschnelle Kommunikation geben kann.

Stimmt. Denn das Wissen darum, ob der andere gemessen hat oder nicht, ist ja bereits eine Information und wenn eine solche Informationsübertragung über den "Quantenkanal" (theoretisch) möglich wäre, bräuchten wr uns nicht darüber unterhalten, ob überlichtschnelle Kommunikation möglich wäre oder nicht.

[Major Tom]

Möglicherweise ist ja die Quantenkorrelation oder andere Effekte aus dieser bizarren Welt der Quantenmechanik nicht der Weisheit letzter Schluß, aber zur Zeit scheint diese Art der Physik halt noch am ehesten zur zeitverlustfreien Kommunikation zu passen.

Gesetzt der Fall, die Naturgesetze würden es zulassen Nachrichten schneller als Licht zu übermitteln, würde jede technische Zivilisation früher oder später diese
Methode benutzen. Vor Allem auf astronomischen Distanzen wäre alles andere einfach untauglich. Unsere Situation ist möglicherweise vergleichbar, mit einem
Dschungelbewohner, welcher angespannt nach Trommelsignalen sucht, wärend sich die fortgeschrittene Welt draussen über Telekommunikations Satelliten unterhält.

Interessant in diesem Zusammenhang sind die Experimente von Alain Aspect in den 1980 er Jahren.
Hier ein kurzer Ausschnitt :
Die moderne Technik ermöglicht zum Beispiel Versuchsaufbauten, die Photonen als Teilchen einzeln losschicken und am Ziel entweder als Teilchen oder als Welle messen. Das Photon erscheint am Ziel immer dort, wo die entsprechende Messvorrichtung entweder Teilchen oder Welle misst. Möglich ist mittlerweile im Labor auch, dem Photon erst unterwegs die Richtung zu einer der beiden Messvorrichtungen zu diktieren oder auch die Anfangsrichtung noch zu wechseln. Das Ganze geschieht so schnell (innerhalb einer billionstel Sekunde), dass dem Photon vom Ziel aus auch kein Signal in Lichtgeschwindigkeit, der höchst möglichen Geschwindigkeit in der Raumzeit, hinterhergeschickt werden kann, das es noch vor dem Eintreffen an der Messstation erreichen könnte. Dennoch trifft das Photon immer entsprechend der angesteuerten Messeinheit ein: als Teilchen oder als Welle. Es kann kein Signal in der Raumzeit empfangen haben, das ihm den Wechsel gemeldet hätte. Folglich muss eine nichtlokale Verbindung bestehen.

http://www.mohamed-khalifa-buch.de/E...tenphysik.html

[Major Tom]

Ich weiß´nicht ob das jetzt genau in diese Rubrik passt aber die Austria Presse Agentur (APA) hat heute einen interessanten Artikel unter Bezugnahme auf ein Konzept des Physikers Anton Zeilinger veröffentlicht:

Ein neues Konzept für einen zukünftigen Quantencomputer auf Basis von Lichtteilchen haben Wiener Physiker um Anton Zeilinger vorgeschlagen und zum Teil bereits experimentell realisiert. Mit der Methode lassen sich gleichzeitig Paare von Photonen effizient herstellen und miteinander in Wechselwirkung bringen.
Damit ließen sich Berechnungen in einem Quantencomputer durchführen, wie die Forscher in einer Studie berichten.
Qubits - die Einheiten des Quantencomputers
Die Studie:
"Efficient quantum computing using coherent photon conversio" von Nathan Langford und Kollegen ist in "Nature" erschienen.

Derzeit wird weltweit nach Konzepten gesucht, mit denen sich ein Quantencomputer realisieren lassen könnte. Im Gegensatz zum Bit, der kleinsten Informationseinheit in der Informationstechnologie, die zwei Zustände (Ja/Nein oder 0/1) einnehmen kann, sollen beim Quantencomputer Quantenzustände als kleinste Einheit - genannt Quantenbit (Qubit) - dienen.
Weil dabei die Gesetze der Quantenwelt gelten, kann ein solcher Quantenzustand verschiedene Schwebezustände zwischen zwei Möglichkeiten einnehmen. Mit mehreren Qubits könnte man deshalb bestimmte Probleme wesentlich schneller lösen als in einem klassischen Computer.

Probleme bei "Photonenpaarung"Die Physiker am Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ) an der Universität Wien und ihre Kollegen in Japan und Australien mussten für das von ihnen vorgeschlagene Schema einige Schwierigkeiten überwinden.
So scheiterte bisher ein auf vielen Photonen basierender Quantencomputer ebenso wie viele Quantenexperimente mit einer großen Anzahl an Photonen bisher an den prinzipiell ineffizienten Methoden zur Herstellung von Photonenpaaren. Die Wissenschaftler schlagen nun die sogenannte "kohärente Photonen-Konversion" dafür vor.
Dabei wird ein starker Laser dazu benutzt, die sogenannte Nichtlinearität von Glasfasern hochzutreiben. In der linearen Optik geht man davon aus, dass die optischen Eigenschaften eines Materials unabhängig von der Intensität des eingestrahlten Lichtes sind, Lichtstrahlen beeinflussen einander nicht.
In nichtlinearen Materialien kommt es dagegen zu einer Wechselwirkung zwischen Lichtstrahlen. "Wir können die Nichtlinearität der Glasfasern mit der Stärke des Laserfeldes steuern: je stärker das Laserfeld, desto höher die Nichtlinearität", erklärte der an dem Projekt beteiligte Wissenschaftler Sven Ramelow.

Kohärente Photonen-KonversionSchickt man gleichzeitig zum Licht dieses Pumplasers Licht einer anderen Wellenlänge eines schwächeren Lasers in diese Glasfaserleitung, werden diese Photonen verdoppelt - und zwar "theoretisch zu 100 Prozent, also deterministisch - wenn man ein Photon hineinschickt, kommen zwei heraus", so Ramelow.
Die Physiker konnten diesen Teil ihres neuen Schemas bereits experimentell nachweisen, wenn auch die Photonenpaar-Erzeugung "noch nicht mit hoher Effizienz" gelang.
Verdoppelt werden die Photonen durch die "kohärente Photonen-Konversion". Dabei werden sogenannte Photonen-Zustände - das elektromagnetische Feld des Lichts kann verschiedene Zustände einnehmen, etwa solche mit unterschiedlicher Zahl an Photonen - umgewandelt, ohne dass Quanteninformation zerstört wird. So kann zum Beispiel ein Ein-Photonen- in einen Zwei-Photonen-Zustand umgewandelt werden.

Erzeugung von WechselwirkungenEin weiterer, wichtiger Aspekt der "kohärente Photonen-Konversion" ist es, dass zwei Lichtteilchen miteinander zur Wechselwirkung gebracht werden können. Üblicherweise gibt es zwischen Photonen keinerlei Wechselwirkung. In der Quantenphysik ist das grundsätzlich von Vorteil, da die Photonen dadurch von der Umgebung isoliert sind und Quanteneigenschaften erhalten bleiben.
Will man aber Photonen für einen Quantencomputer nutzen, braucht man genau diese Wechselwirkung, denn damit würden die Berechnungen durchgeführt.
Mit dem theoretischen Konzept der Wiener Physiker wäre also der Bau eines auf Photonen basierenden Quantencomputers möglich. Weitere Experimente sollen nun die Möglichkeit der praktischen Umsetzung des Konzepts belegen.

Gruß
MTom