Прошла телепортация

[Speedy Gonzales]

http://www.gazeta.ru/2004/06/17/oa_124198.shtml

Физики впервые успешно телепортировали атом. Американцы мгновенно «передвинули» ион бериллия, а австрийцы – ион кальция. Теперь осталось добиться 100-процентной вероятности телепортации, и можно создавать совершенный шифр на основе таблицы Менделеева.



В четверг стало известно, что физики смогли впервые передать физические свойства от одного атома к другому без непосредственного столкновения частиц. Телепортировать информацию удалось сразу двум независимым группам ученых – в США и Австрии. Об открытии сообщили сразу два крупнейших научных издания – британский Nature и американский Sience.

До сих пор ученым удавалось успешно провести только телепортацию фотонов, которые в полном смысле слова назвать частицами нельзя. Точнее, изначальный поток фотонов никто никуда не телепортировал, передавались лишь его свойства. Впервые телепортировать фотоны смогли физики Австралийского национального университета в Канберре. Они использовали свойство фотонов принимать «связанные» состояния, которое возникает при взаимодействии двух квантовых частиц. И если в дальнейшем частицы разнести в пространстве, то изменение состояния одной из них приводит к аналогичному изменению и во второй частице. Однако телепортировать подобным способом атомы, которые состоят из тяжелого ядра с положительным электрическим зарядом и легких электронов с отрицательными зарядами, до сих пор не получалось.

Теперь, как утверждают Nature и Sience, используя тот же метод «связанности» (или, иначе, «запутанности») австрийские и американские физики добились эффекта передачи квантового состояния с более сложными частицами. Независимые группы одновременно заявили об успехе, достигнутом в детерминированной (предсказуемой) телепортации атомов. Ученые из Университета в Инсбруке использовали для этого ионы кальция (40Ca+), а физики из Национального института стандартов и технологий в США – ионы бериллия (9Be+).

Как и в случае с фотонами, суть эксперимента сводится к следующему: ученые создают два «связанных» иона (то есть иона с абсолютно одинаковыми свойствами) – ион В и С (см. схему). Затем с помощью системы призм их разделяют. В установке из золотых электродов ион В направляется к источнику сигнала с информацией, а второй (С) – к месту приема сигнала. После этого В сталкивают с третьим, вспомогательным ионом А, который находится в возбужденном состоянии. В результате столкновения ион А передает энергию иону В. В то же мгновение «связанный» с ионом В ион С также возбуждается, хотя физического контакта между ними нет. То есть происходит телепортация квантового состояния.

Австрийские и американские ученые использовали разную технику телепортации, но при этом добились одинаково успешного результата: вероятность удачного эксперимента составила 75%.
Правда, в проведенных экспериментах телепортация проходила при расстоянии между ионами меньше миллиметра, но ученые уверены, что процесс возможен и при расстояниях намного больших. А на пресс-конференции, посвященной опубликованию итогов экспериментов, профессор австрийского университета Райнер Блат также отметил, что, в отличие от предыдущих работ, удалось не только передать, но и сохранить переданную информацию, «что особенно важно для практического применения телепортации». Физики уверенны, что успехи телепортации приближают время создания сверхскоростных компьютеров, которые будут работать с информацией не в виде битов, а в кубитах – определенных квантовых состояниях частиц. При этом станет возможна сверхбыстрая технология передачи информации беспрепятственно в любом направлении при ее абсолютной безопасности.

Правда, руководители научных групп предупредили, что разработанный ими метод годится только для передачи информации – квантового состояния. Человека, например, или другой материальный объект таким способом перенести на расстояние за доли секунд нельзя.
Ведь изначальный ион никуда не исчезает, передаются только его свойства. А соответствующей аппаратуры считывания информации о расположении атомов в организме человека, как и системы воссоздания человеческого тела, не существует. Да и объем передаваемой информации слишком огромен. Так что пока ученым предстоит заниматься телепортацией лишь на атомарном уровне. Но и здесь у них широкое поле деятельности, ведь в химической таблице Менделеева только открытых элементов 114 (не считая изотопов).

[greka]

Originally Posted by Monopole

Нет, конечно. См. выше. Это определенной квантовое состояние, свойства которого я постарался описать.

Monopole, не откажешься помочь понять описанное выше?
Опустим красочное описание газовых баллончиков и пр.

Кошки - это суть противоположные (по смыслу?) (квантовые?) состояния системы /или ядра? Слишком обще - "система" - и потому мне непонятно, было бы интересно узнать, что подразумевается под "квантовой системой". Не политразделовская "Система" Моно, надеюсь /?

А о чем говорит принцип неопределенноти Шредингера?
Что позиция частицы (или опять же - системы?) и ее энергия не могут быть оценены единовременно. Потому я и провел аналогию с "кошками".

[greka]

Originally Posted by greco El

Главное, чтоб после развязывания объект был сам на себя похож

И еще: это - не телепортация в чистом виде, а лишь дублирование.

И все-таки, т.к. телепортировалась "информация о состоянии", а не масса, смею настоять на том, что имело место дублирование: ведь исходный "телепортируемый" объект не изменил своих свойств, не так ли?

Слова эти не отменяют и не исключают терминологии физиков, а вот минус в репутацию был зачислен зря - трактовок много.
Уж не знаю, кто себя считает авторитетнее заведующего лабораторией лазерной спектроскопии Института спектроскопии РАН, профессора Владилена Летохова.


"Все это интересно и важно, но должно быть правильно оценено, - заявил в беседе с корреспондентом "НГ" заведующий лабораторией лазерной спектроскопии Института спектроскопии РАН профессор Владилен Летохов. - Ни о какой сенсации здесь пока не может быть и речи. Когда говорят, что мы телепортируем, например, атом, то имеют в виду, что приведут его квантовое состояние - конструкцию электронных оболочек, фазоволновые функции - в такое же состояние, как и у исходного атома, что тоже, конечно, еще очень большой вопрос. Но это никакая не телепортация самой массы. Это телепортация квантового состояния...
source: http://www.ng.ru/science/2002-08-07/...ortaition.html

[Monopole]

Originally Posted by greco El

И все-таки, т.к. телепортировалась "информация о состоянии", а не масса, смею настоять на том, что имело место дублирование: ведь исходный "телепортируемый" объект не изменил своих свойств, не так ли?

Слова эти не отменяют и не исключают терминологии физиков, а вот минус в репутацию был зачислен зря - трактовок много.
Уж не знаю, кто себя считает авторитетнее заведующего лабораторией лазерной спектроскопии Института спектроскопии РАН, профессора Владилена Летохова.


"Все это интересно и важно, но должно быть правильно оценено, - заявил в беседе с корреспондентом "НГ" заведующий лабораторией лазерной спектроскопии Института спектроскопии РАН профессор Владилен Летохов. - Ни о какой сенсации здесь пока не может быть и речи. Когда говорят, что мы телепортируем, например, атом, то имеют в виду, что приведут его квантовое состояние - конструкцию электронных оболочек, фазоволновые функции - в такое же состояние, как и у исходного атома, что тоже, конечно, еще очень большой вопрос. Но это никакая не телепортация самой массы. Это телепортация квантового состояния...
source: http://www.ng.ru/science/2002-08-07/...ortaition.html

Я не знаю, кому пришло в голову зачислять тебе минус. Но Летохов безусловно прав. Телпортация - просто терпмин, который не совпадает с телепортацией из фантастических романов. Но термининология есть терминология, нельзя менять ее по всоему личному усмотрению.

[Agregat]

Да и к слову принцип неопределенности не носит имя Шредингера. У Шредингера диф. уравнение 2 степени
А неопределенность это Гейзенберг.

[Monopole]

Originally Posted by greco El

Monopole, не откажешься помочь понять описанное выше?
Опустим красочное описание газовых баллончиков и пр.

Конечно не откажусь.

Кошки - это суть противоположные (по смыслу?) (квантовые?) состояния системы /или ядра? Слишком обще - "система" - и потому мне непонятно, было бы интересно узнать, что подразумевается под "квантовой системой". Не политразделовская "Система" Моно, надеюсь /?

Думаю следует начать с азов кватновой механики. Квантовая система - это система, которую в силу отперделенных об'ективных критериев нелься описать классически, то есть задавая импульсы и координаты всех ее честиц. Как выяснилось в начале 20 века в микромире действуют совершенное другие законы, чем те, к которым мы все привыкли, законы, противоречащие нашей обыденной логике. Так например, описание механической системы происходит не в терминах координат, импульсов, траекторий и уравнений движения, а в терминах волновой функции, которая дает вероятностное описание системы. То есть, чтоб не сильно растекаться мыслию по древу, скажем коротнко, что атом в тех условиях, о которых мы говорим является квантовой системой. Он описывается особым вектором в особом линейном пространстве, вектором состояния, который дает максимально полную информацию о нем. Если атом описываеся линейной комбинацией таких векторов, то мы говорим, что он находится в суперпозиционном сосотоянии. Например, пусть у нас имеется два таких состояния |a> и |b>, их обозначают именно таким образом. Одно из них соответствует тому, что, к примеру, его полный спин равен 1/2 а другое -1/2. То есть это две протипололожные альтернативы. Так вот, если сотавить вектор состояния в виде |кошка>=|a> +|b>, то это и будет кошка Шредингера. То есть атом с равной вероятностью находится и в первом и во втором состаяниях.

А о чем говорит принцип неопределенноти Шредингера?
Что позиция частицы (или опять же - системы?) и ее энергия не могут быть оценены единовременно. Потому я и провел аналогию с "кошками".

Только не Шредингера, а Гейзенберга.
Что есть пары физических величин, которые не могут быть одновременно измерены с произволзной точностью. Координата и соответствующий импульс, время и энергия, различные проекции момента импульса и пр.

[greka]

спасибо, было интересно.

[Monopole]

Originally Posted by greco El

спасибо, было интересно.

Всегда пожалуйста !

[Joshua12]

Good news indeed.

Teleportation goes long distance

Wednesday, 18 August, 2004, 18:14 GMT 19:14 UK

http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/3576594.stm

By Paul Rincon
BBC News Online science staff

Physicists have carried out successful teleportation with particles of light over a distance of 600m across the River Danube in Austria.


Properties were teleported from one photon to another

Long distance teleportation is crucial if dreams of superfast quantum computing are to be realised.

When physicists say "teleportation", they are describing the transfer of key properties from one particle to another without a physical link.

The team has published its findings in the academic journal Nature.

Researchers from the University of Vienna and the Austrian Academy of Science used an 800m-long optical fibre fed through a public sewer system tunnel to connect labs on opposite sides of the River Danube.

The link establishes a channel between the labs, dubbed Alice and Bob. This enables the properties, or "quantum states", of light particles to be transferred between the sender (Alice) and the receiver (Bob).

In the computers of tomorrow, this information would form the qubits (the quantum form of the digital bits 1 and 0) of data processing through the machines.

The Austrian team encoded their qubits using a property of light particles, also called photons, known as polarisation. This property describes the direction in which they oscillate.

Quantum teleportation relies on an aspect of physics known as "entanglement", whereby the properties of two particles can be tied together even when they are far apart. Einstein called it "spooky action at a distance".

Speed of light

The Nature study used an experimental method in which Alice performs a joint measurement on one photon in the entangled pair and on an "input" photon.

As a result of this measurement, Bob transforms the quantum state of the other photon in the entangled pair into that of the input photon.

The researchers were able to teleport three distinct polarisation states between Alice and Bob via the fibre-optic cable through the tunnel.

The significance of this research was that it took place under "real world" conditions.

"The really interesting question for us was whether we could do this outside a lab setting, in the environment used for today's fibre-optic communications," co-author Rupert Ursin of the University of Vienna told BBC News Online.

"This is very important if you are talking about investing money in quantum communication."

Quantum teleportation could be harnessed for fast, powerful computers or communication networks.

In the underground sewer pipe tunnel, the fibre-optic link was exposed to temperature fluctuations and other environmental factors that could interfere with the process.

Nicolas Gisin of the University of Geneva, Switzerland, successfully teleported quantum bits, or qubits, between two labs over 2km of coiled cable. But the actual distance between the two labs was about 55m.

Mr Ursin said a next step towards worldwide quantum communication would be to attempt the teleportation of quantum states between particles using a satellite link.

"The first thing you will need to do is find out whether you can have entanglement over such long distances. But teleportation will be one of the next goals," he added.

The researchers were also able to double the efficiency of teleportation using linear optics.

"The really interesting question for us was whether we could do this outside a lab setting "

Rupert Ursin, University of Vienna

[Joshua12]

.

Australian teleport breakthrough

http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/2049048.stm
Monday, 17 June, 2002, 07:11 GMT 08:11 UK


The research could feed into better telecomunications

By Dr David Whitehouse
BBC News Online science editor

It is a long way from Star Trek, but teleportation - the disembodiment of an object in one location and its reconstruction in another - has been successfully carried out in a physics lab in Australia.
Scientists at the Australian National University (ANU) made a beam of light disappear in one place and reappear in another a short distance away.

The achievement confirms that in theory teleportation is possible, at least for sub-atomic particles; whether it can be done for larger systems, such as atoms, remains to be seen.

The more likely applications will come in telecommunications, enabling much faster transfer of data and the use of encryption that can never be broken.


Will we ever be able to teleport humans?
Teleportation has been one of the hottest topics among physicists working in quantum mechanics - the study of the fundamental structure of matter.

Some 40 labs around the world are currently trying to teleport a laser beam after pioneering work in 1998 at the California Institute of Technology showed it should be possible.

'Spooky interaction'

The Australian researchers have exploited a phenomenon called "quantum entanglement", which links the properties of two photons of light created at the same time. Einstein called it a "spooky interaction".

What it means is that two photons can be created and sent to different places. It is possible to force one photon into a specific quantum mechanical state and, because the two photons are connected in some way, the other photon will instantaneously take up a complementary state.

At first sight, entanglement offers the prospect of sending a signal faster than the speed of light. But a closer look at what is actually possible shows that this will not work because of the limits of what can be known about quantum mechanical systems and how such information is relayed.

But it may offer the prospect of a Star Trek-style transporter.

'Exciting applications'

Using quantum entanglement, ANU physicist Ping Koy Lam has disassembled laser light at one end of an optical communications system and recreated a replica just a metre away.

An encoded signal is embedded in an input stream of photons, which is entangled with another beam.

Elsewhere in the lab, the beam of photons and the associated signal is reconstituted.

"What we have demonstrated here is that we can take billions of photons, destroy them simultaneously, and then recreate them in another place," Dr Lam says.

"The applications of teleportation for computers and communications over the next decade are very exciting," he adds.

Body movement

Quantum teleportation could make encrypted or coded information 100% secure, Dr Lam said, because even if intercepted the message would be unintelligible unless it was intended for a specific recipient.

"It should be possible to construct a perfect cryptography system. When two parties want to communicate with one another, we can enable the secrecy of the communication to be absolutely perfect."

But for a human to be teleported, a machine would have to be built that could pinpoint and analyse the trillions and trillions of atoms that make up the human body.

"I think teleporting of that kind is very, very far away," Dr Lam says. "We don't know how to do that with a single atom yet."

Quantum teleporting is problematic for humans because the original is destroyed in the process of creating the replica.

[Joshua12]

.

Q&A: Teleportation

http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/2050210.stm

Monday, 17 June, 2002, 15:46 GMT 16:46 UK

Australian researchers say they have been able to teleport the light from a laser from one part of a laboratory to another. BBC News Online Science Editor, Dr David Whitehouse, answers some basic questions about teleportation.

Moving beams of light around sounds like a clever trick, is it relevant to me?

The ultra-fast computers of the future will be based on beams of light that exploit the strange properties of the sub-atomic or quantum mechanical world. Using light and quantum mechanics offers the prospect of computers trillions of times more powerful than we have today. The first, tentative but encouraging, steps have been made towards primitive quantum computers.

Will we ever be able to move solid objects around?

Highly unlikely. It seems we can move photons of light around and photons do not weigh anything. Perhaps in a few years, we could teleport a single atom. Some researchers believe that we may be able to teleport a virus but they will not say when.

I've seen stuff like this on Star Trek? How would a Star Trek transporter work in real life?

The idea is that a human body is broken down into information and transmitted in some way to another place where that information is used to rebuild the human. Personally, I would take the train.

OK, crystal ball time - at the end of this century, how far could things have advanced?

It is always difficult to speculate about the future. But that will not stop me. We may be able to teleport a molecule, perhaps a few tens of atoms. That would be a great scientific achievement but not a useful matter transporter.

And will we ever transport a human?

To teleport a human would require knowledge of the type and exact position and movement of every atom of the person to be teleported. That is about a hundred thousand million million million million atoms. To send that information down today's fast data transfer systems would take a hundred million times longer than the present age of the Universe (which is about 15 thousand million years).

If it is ever possible, there is the question of whether destroying a human to teleport their information to another place to rebuild them again would constitute murder, and you might also want to discuss if the teleported human would actually be the original person or a copy.

[Mono]

И с какой скоростью даннные пошли от одного атома к другой ??

Скоростью света или как то по другому ??