A kvantum-összefonódás miért nem használható fénynél gyorsabb kommunikációra?

Az "ennyire nehéz" nem lehet gond, csak ha elméletileg lehetetlen. Márpedig nem az.

Más akadálya van, EPR paradoxonnak hívják, Einstein, Podolsky és Rosen után :)

Mindig kell egy fénysebességű klasszikus csatorna is.

Különben csak random zajt lehetne átvinni. Az meg nem kommunikáció.

Nem az az oka.

Pongyolán fogalmazta egy nagyon lebutított hasonlattal, de ez tényleg nagyon lebutított, ha van egy ellenőrzött sakk készlet aminek minden bábúja pontosan megvan és ebből random összekeverve random átöntünk belőle és a maradékot elviszed de nem nézzük meg hogy kinél mi van csak akkor amikor eléggé eltávolodtunk egymástól akkor amikor megnéztük és ellenőriztük akkor azonnal információnk van arról hogy a másiknál mi van, tetszőleges távolságra lehetünk egymástól akkor is működik. Gyorsabban mint mire egyeztetni tudnánk rádió kapcsolattal fénysebességgel. Itt akkor fénysebességnél gyorsabban tudják a bábúk nálam hogy nálad mi van meg fordítva? Na jó, de ez nem ilyen egyszerű.

A dologra a kulcskifejezés : Bell-egyenlőtlenség.

Bővebb és precízebb válasz, minimális matekkal hozzá : [link]

Megjegyzés:

Randomban felvesznek állapotokat a részecskék, az összefonódott részecskék is. A Bell-egyenlőtlenség kísérleti igazolása rámutatott arra hogy az összefonódott részecskepárok állapotai között korreláció van, de se nem egyenes irányú és se nem közös ok típusú, amit nem tudunk elképzelni.

Lényegében dióhéjban az van, hogy randomban állapotokat felvesznek az összefonódott részecskék melyeket gyakorlatilag nem tudunk befolyásolni hogy melyik állapotot vegye fel pontosan úgy, így információt se tudunk átvinni. A két összefonódott részecse közötti random állapotok meg nem akármilyen eloszlásba randomok hanem a Bell-egyenlőtlenség szerint ami statisztikailag rámutat hogy az összefonódásuk pillanatában nem dőlt még el hogy mi lesz, nem úgy mint a sakkos példámnál. Na de hogy ilyen furcsa korreláció lesz a két összefonódott részecske között abból nem látunk semmit, csak akkor ha megismételjük a kísérletet sokszor és az összes kísérletre egy klasszikus csatornán egyezettünk ami ugye max fénysebesség lehet, utána rácsodálkozhatunk hogy jééé ha te ezt és ezt mérted a te részecskéden akkor nálam az ez meg ez volt. Viszont ha ezzel már tisztában vagyunk akkor mérésünk után már tisztában vagyunk ezzel, egyeztetni se kell. Az információ átadásához az is kéne hogy befolyással kéne tudnunk lenni arra hogy melyik állapotot vegye fel.

Egyébként (nagyon leegyszerűsítve), fénynél gyorsabban nem lehet kommunikálni...

AABADBCA random "kibontásokkal"

Viszont ha klasszikus csatornán megmondod, hogy 1375 adatot nézd... akkor kijön ABCD

A poén benne, hogy lehallgathatatlan így, mert 1375 nem hordoz megfejthető kódot, csak ha ismered az EPR párok állapotát.

Tökéletes titkosítás. Mivel az állapotok megfigyelése nem közvetít semmiféle lehallgatható infót. Csak a feladónál és a küldőnél van ez az információ.

Tévedés. Lehet azonnali információt továbbítani. Én tudok ilyen módszerről. Nem bonyolult. Te is tudhatsz róla, ha figyelmesen tanulmányozod Wheeler kísérleteit

Azért mondják hogy nem lehet fénynél gyorsabbak kommunikálni, hogy ne sérüljön a kauzalitás elve

Azért mert még nem tudja a tudomány hogy működik ez és mitől.

Már Einstein is ismerte ezt a kísérteties távolbahatást. Nem tudni miért létezik, hiszen ellentmond a relativitáselméletnek. Ismeretlen dolgot nehéz használni..

Az rendben van, hogy az állapotot hiába mérjük.

De ha azt mérjük, hogy fennáll-e még az összefonódottság?

https://www.gyakorikerdesek.hu/tudomanyok__termeszettudomany..

@01:08

Elvben még jó is lehet(ne) amit állítasz, de a gyakorlatban pont fordítva van. Az EPR párok mért állapotértékeihez rendelt numerikus értékek lesznek a titkosító kulcs elemei.

Kvantumkriptográfiában az EPR párokat az egyik oldal állítja elő és küldi el folyamatosan ez lesz a titkosító és dekódoló kulcs (szimplex átvitel) egyirányú átvitel, egy dinamikusan növekvő one time pad ami az EPR párokból van "kirakva". Az adatok küldése és fogadása már duplex átvitel (küld is meg fogad is mindkét oldal). Továbbá sosem tökéletesen tiszta zajmentes egy ilyen (meg másmilyen sem) átvitel, mindig vannak hibák, útközben összeomolhat az összefonódás, vagy meg sem érkezik az adott EPR pár, hibajavító kódokkal ezt kompenzálni kell. De a hibajavító kódok már hagyományos TCP/IP-ben is vannak.

"Tökéletes titkosítás. Mivel az állapotok megfigyelése nem közvetít semmiféle lehallgatható infót. Csak a feladónál és a küldőnél van ez az információ."

Oké, de el is kell juttatni a megfelelő EPR párokat és átvitel során ott lehet egy harmadik fél is és ide kapcsolódik ez a kérdés is hogy - "De ha azt mérjük, hogy fennáll-e még az összefonódottság?" - . Ekkor már nem. Ha egy harmadik fél útközben mérést végez rajta akkor utána a véletlenen múlik hogy pont stimmel e az állapot amit a klasszikus csatorna segítségével tud ellenőrizni. Nyilván a klasszikus csatornát le tudja hallgatni a harmadik fél észrevétlenül, de azzal nem ér semmit az one time pad matematikailag bizonyított tulajdonságai miatt amit most nem részletezek. Továbbá egy EPR pár harmadik fél általi lemérését nem veszik észre mert amúgy is összeomolhat az összefonódás vagy véletlen pont stimmelhet lemérés után is. Azonban ezeknek van egy statisztikailag jól behatárolható valószínűségi eloszlása, hogy mennyi az átvitel random hibája és mennyi a hiba ha a harmadik fél lehallgatja. Vagyis észrevétlenül nem tudja lehallgatni a titkosítókulcsot ami nélkül meg nem ér semmit. Precízebben mondva annak is meg van az esélye, de a lehallgatási idő függvényében exponenciálisan csökkenő valószínűséggel. Pl lehet hogy egy kis információtöredéket le tud hallgatni egy a tíz századikonhoz valószínűséggel.

"Tévedés. Lehet azonnali információt továbbítani. Én tudok ilyen módszerről. Nem bonyolult. Te is tudhatsz róla, ha figyelmesen tanulmányozod Wheeler kísérleteit"

Mondhatnál egyet, hogy mire gondolsz. Én tudok több ilyen módszerről is. Pl. Alcubierre-metrikájú téridő szerkezet esetében a tér eltorzul oly mértékben, hogy a beküldött elektronnyaláb gyorsabban megérkezik mint a fénysebesség, de akár tárgyak is, ember is. Vagy másik megoldás féregjárat segítségével. Viszont ezek mind mind Einstein relativitáselméletének spekulatív megoldásai, ami akkor igaz ha a téridő metrikája olyan mint amit feltételez spekulatívan és nincs egyéb korlátozótényező ami alatt nem a jelenlegi technikai akadályokat értem ami csak egy esetlegesség.

"Már Einstein is ismerte ezt a kísérteties távolbahatást. Nem tudni miért létezik, hiszen ellentmond a relativitáselméletnek. "

Nem nem igaz, hogy ellentmond a relativitáselméletnek. Még ha fénysebesség felett lehetne vele kommunikálni akkor se mondana ellent. Az egy dolog hogy sokan úgy értelmezik a rel.elm-et hogy semmi nem hathat a téridőben fénysebességnél gyorsabban. Ilyet igazából sehol nem állít a rel.elm. Amit állít, hogy nyugalmi tömeggel rendelkező anyag nem érheti el a fénysebességet. Ebből következik hogy átlépni se tudja. A rel.elm szerint lehet(ne) fénysebesség felett közlekedő nyugalmi tömeggel rendelkező anyag, de az meg lealssulni nem tud fényebességre és eleve fénysebesség felett keletkezett. A nyugalmi tömeggel nem rendelkező anyagfajta meg mindig fénysebességgel halad. A gravitáció a téridő egy tulajdonsága melynek hatása fénysebességgel terjed. Einstein úgy hitte, hogy nem igaz rá a Bell egyenlőtlenség, hanem csak klasszikus szemlélet szerint van, vagyis az összefonódásuk pillanatában eldőlt hogy milyen állapotot fognak mérni. Ennek eldöntése nem lehet gondolati úton, hanem kísérlet által lehetséges. Kiderült, hogy ebben tévedett, azonban a tévedése is fantasztikus, nem simán mintha csak eltévesztetem valamit típusú, hanem lenyűgözőbb tanulságosabb annál. A természeti törvények ez esetben nem úgy viselkednek mint ahogy a józan ész diktálná. Matematikai leírás van rá, ami túlmutat már azon hogy el tudjuk képzelni. Interpretálhatjuk úgy, hogy távolba hatás történt, de úgy is,hogy távolba hatás nem történt és olyan oksági korreláció van amit elképzelni nem tudunk vagyis nem egyenes irányú és nem közös ok típusú. Azt azonban kihangsúlyozom, hogy ez nem kauzalitás hanem korreláció.

"Ismeretlen dolgot nehéz használni.."

[link]

[link]

#8: Azért látszik hogy nagyon a saját szájad ízed szerint értelmezed a relativitáselméletet... :)))

Mindig úgy hogy minden beleférjen.

Én pedig akkor úgy értelmezem akkor hogy minden foton mindig ott van a világegyetem minden pontján. Egyszerre. Csak más-más valószínűséggel: a valószínűségi hulláma szerint - és egyetlen fotonon belül nincs értelmezve a fénysebesség. Az összefonódás pedig azt jelenti hogy a két fotonnak azonos a valószínűségi hulláma. Nyilván ugyanazt a fotont mérve ugyanazt fogom kapni (vagy az inverzét stb) bárhol is mérném meg..

"#8: Azért látszik hogy nagyon a saját szájad ízed szerint értelmezed a relativitáselméletet... :)))

Mindig úgy hogy minden beleférjen."

Ez nem igaz. Egyéni szájíz lenne, például ha azt állítanám amit 09:42 időpontban írt hozzászóló írt. Erről azonban már írtam. Továbbá például az nem férne bele, hogy (ellenben amit állítasz hogy minden belefér) egy test felgyorsul a fénysebesség 99%-ra majd visszalassul és nem lenne lenne semmiféle idődilatáció közben. Meg amit hisznek, állítanak hozzá nem értők és amit erről láttam hallottam azoknak az állításoknak egy nagyon jelentős része szintén nem fér bele. Tipikus tévhit, például hogy a fénysebességet megközelítő űrhajóból nézve a Földet mindent gyorsnak látnának hiszen a Földről nézve őket innen nézve meg őket belassulva látnánk. Ez a spec.rel egyik axiómáját sértené. Nem is lenne egyszerű , sőt nem is szándékozom felsorolni a sok sok tévhitet hogy mi nem fér bele.

"Én pedig akkor úgy értelmezem akkor hogy minden foton mindig ott van a világegyetem minden pontján. Egyszerre. ..."

Kezdjük ott, hogy a rel.elm. nem foglalkozik a fotonokkal, a téridő geometriai leírásával foglalkozik. Történelmi oka van hogy fénysebesség kifejezést használjuk benne. Az egy esetlegesség hogy van ilyen hogy a fény és ezt a sebességet meg is valósította, geometriai szempontból nem szükségszerű, hogy kell léteznie ilyen részecskefajtának ami ezt a sebességet meg is valósítja. Helyesebb lenne gravitációs hullám terjedési sebesség kifejezést használni, ez viszont a téridő geometriájához hozzátartozik. A foton kérdés az optika, a kvantummechanika tudományterülete. Ugyanaz a foton e, meg hol a foton, ilyen paraméterekkel/tulajdonságokkal nem rendelkezik. Aztán lehet csűrni csavarni, a lényegiben nem változtat legfeljebb bonyolultabb lesz a leírás vagy nem lesz helyes.

Még annyi az ilyen kvantumkriptográfiai EPR párokkal létrehozott titkosításhoz, hogy az ördög nem alszik. Azért észnél kell lenni, nem lehet csak úgy akárhogy. Ha rosszul alkalmazzuk harmadik fél átpalizhat minket és lehallgathat. A MITM (man-in-the-middle attack) azaz közbeékelődéses támadás ellen itt is fel kell készülnünk. Hiszen ez mind szép és jó, de ha naivan járunk el akkor van A és B fél és közbeiktatja magát C Aki A számára B-nek, B számára A-nak adja ki magát. Vele cserél A és B is EPR párokat naívan. Továbbá ilyenekre is kell figyelni, hogy az időegység alatt átment jelhalmaz mennyisége se hordozzon információt. Pl ha egy gépelést akarok átvinni valós időben akkor annak is van egy statisztikai eloszlása hogy gépelés során melyik karaktert mennyi idő alatt gépelek le és ha csak naivan alkalmazzuk akkor még is kikövetkeztethető az átvitt adatmennyiségi eloszlásból, elég a klasszikus csatornát nézni, az meg észrevétlen. Szóval gyakorlatban csomó randomot is át kell vinni, amivel mindig kimaxoljuk az adatcsatornának a kapacitását vagy egy adott sávszélességre fikszáljuk. Ha pl 10 megabites kapcsolatunk van akkor mindig 10 megabiten kell pörgetni egész átvitel során, ahol kell ott kitöltve random adattal. Úgy kell kódolni hogy a dekódoló fél tudja hogy ez csak kitöltő random ezt el kell dobni, ez meg a valódi továbbított adat. Persze ezt lehet skálázni meg variálni, de így már látszik is, hogy nem is olyan egyszerű a tényleges gyakorlati alkalmazása a kiemelkedő biztonság megtartása mellett. Továbbá nem beszélve a jelentős teljesítménybeli hatékonyság elvesztéséről amire képes lenne a rendszer klasszikusan. Ennek pénzbeli ára sem lényegtelen szempont stb.