Question:
La technologie d'intrication quantique est-elle possible pour la communication interplanétaire à l'avenir pour atteindre une faible latence en temps réel?
not_Prince
2018-11-28 07:33:38 UTC
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Il y a un petit débat sur la session de commentaires dans la vidéo NASA Lands InSight on Mars mise en ligne par le JPL. La vidéo d'une minute et demie traite de la partie essentielle de l'événement EDL d'InSight, coupée de la diffusion en direct complète du 26 novembre.

Le commentateur a publié un commentaire: "La célébration actuelle est 7 minutes de retard. " Au cours de la session de réponse, un utilisateur indien nommé SCIENCE SIDE affirme qu'il étudie actuellement un doctorat en physique théorique, IISc Bangalore. Il a répondu que nous avons effectivement reçu les signaux en seulement 1 à 2 secondes avec l'aide de MarCO CubeSats. Plus tard, il a suivi avec confusion d'autres utilisateurs avec sa déclaration et a demandé des éclaircissements, il a ensuite mentionné qu'elle était liée à l'intrication quantique pour les communications.

Que ce soit exact ou non, j'aimerais toujours Posez la question suivante: L'utilisation de photons intriqués pourrait-elle être utilisée à la place pour les communications interplanétaires (entre la Terre & Mars) pour raccourcir autant que possible la latence en temps réel à l'avenir?

Une déclaration sur l'intrication quantique de Wikipedia

L'intrication est considérée comme fondamentale à la mécanique quantique, même si elle ne l'a pas été reconnu au début. L'intrication quantique a été démontrée expérimentalement avec des photons, neutrinos, électrons, molécules aussi gros que des buckyballs, et même de petits diamants. L'utilisation de l'intrication dans la communication et le calcul est un domaine de recherche très actif.

** Veuillez me noter si ceci est considéré comme une question intersite avec tout autre site SE. Joignez une référence utile à propos de la communication dans l'espace.

J'ai fait de petites modifications pour deux raisons 1) les photons intriqués fonctionnent en principe pour la radio ou la lumière ou toute autre longueur d'onde, 2) les commentaires peuvent ne pas être vrais, mais vous ne voulez pas que cela invalide votre question, qui est une bonne!
En ce qui concerne la note de fin, cette question pourrait certainement être posée à physics.SE ou sceptics.SE. (Mais chez les sceptiques, vous auriez besoin de quelque chose de plus qu'un commentateur aléatoire sur YouTube pour rendre la question * notable *. des questions similaires ont été posées et répondues à plusieurs reprises sur les deux sites.
Xkcd pertinent: https://xkcd.com/1591/.
Je pense que le mieux que vous puissiez obtenir est de * réduire de moitié * le temps requis pour la communication cryptographique (qui autrement prendrait deux fois plus que non cryptée). Vous * pouvez * utiliser l'intrication quantique pour la communication FTL si votre communication est entièrement constituée de bruit blanc. Et bien que le bruit blanc lui-même ne contienne aucune information utile, il peut être utilisé pour créer des clés cryptographiques. Le cryptogramme doit toujours être envoyé par des moyens traditionnels, mais vous n'avez pas besoin d'attendre pour recevoir la clé - vous pouvez la générer à partir d'un stock de particules intriquées dont l'autre moitié possède.
Citant: _ "Je suis sacrément sûr qu'il est utilisé pour la communication ... Je suis sacrément sûr mec .... !! Même moi, je sais que c'est des mathématiques." _ Morale de l'histoire: ignorez les "scientifiques" du fauteuil dans les commentaires de YouTube .
@SF L'utilisation de particules intriquées ne réduit pas réellement le temps de transmission; la clé vient d'être pré-transmise sous la forme du "stock de parties enchevêtrées". Vous pouvez faire cela beaucoup plus simplement en expédiant une mémoire en lecture seule contenant des bits aléatoires; ce qu'une clé quantique vous apporte, c'est qu'elle ne peut pas être * dupliquée *, car elle ne peut être lue qu'une seule fois.
@IMSoP: "la clé vient d'être pré-transmise implique que les états quantiques des particules sont déjà déterminés au moment de leur création -" variables cachées ".
@SF Je suis sûr que vous faites une distinction * physique * très importante, mais en termes de signalisation et de cryptographie, je ne pense pas que ce soit pertinent: certains éléments ont été transmis à l'avance et sont utilisés pour créer la clé. Ceci est similaire à l'envoi d'un algorithme avec des paramètres secrets à partir desquels la clé réelle est dérivée. Un ensemble de particules non enchevêtrées dans un état connu pourrait être transmis exactement de la même manière, et utilisé comme clé à usage unique exactement de la même manière. L'avantage d'utiliser des particules enchevêtrées est l'incapacité de les cloner, pas la possibilité de les amener n'importe où plus rapidement.
Pour le dire plus simplement, l'intrication est utilisée comme un mécanisme anti-sabotage / interception, et non comme un mécanisme de transmission d'informations.
Quatre réponses:
Russell Borogove
2018-11-28 07:45:03 UTC
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Il a répondu que nous avons effectivement reçu les signaux en seulement 1 à 2 secondes avec l'aide de MarCO CubeSats. Plus tard, il a suivi avec confusion d'autres utilisateurs avec sa déclaration et a demandé des éclaircissements, il a ensuite mentionné qu'elle concernait l'intrication quantique pour les communications.

C'est un non-sens; les MarCO ont reçu les signaux en 1 à 2 secondes, mais le relais des signaux vers la Terre a pris le délai habituel de vitesse de la lumière de plusieurs minutes.

L'intrication quantique n'offre actuellement aucun moyen de parvenir à une communication plus rapide que la lumière. Les raisons sont complexes, mais vous pouvez lire un aperçu ici. Les MarCO n'étaient équipés d'aucun appareil de communication par intrication quantique.

J'ai édité la question en même temps que vous avez posté mais je ne pense pas que cela change la pertinence de votre réponse.
En fait, je ne croyais pas non plus sa déclaration au départ; dans lequel cela n'a aucun sens. C'est pourquoi j'ai essayé de centrer ma question sur l'intrication quantique dans les communications interplanétaires plutôt que sur les débats sur sa déclaration qui déformeraient ma question et sa signification :)
Commentaire sur ce lien, non pas qu'il soit plus facile à comprendre ... https://www.forbes.com/sites/chadorzel/2016/05/04/the-real-reasons-quantum-entanglement-doesnt-allow- communication plus rapide que la lumière
"n'offre actuellement aucun moyen pratique" - Il n'offrira jamais aucun moyen, pratique ou non.
@JollyJoker sauf si nous nous trompons sur quelque chose, ce qui peut être le cas.
Suppression de «pratique», mais dire «jamais» à propos du développement technologique est généralement un mauvais pari.
uhoh
2018-11-28 10:38:28 UTC
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Apparemment non:

J'aime cette réponse Quora. En voici une partie, le reste vaut également la peine d'être lu:

Aucune expérience menée avec des photons intriqués n'a jamais démontré plus vite que la communication lumineuse!

Il y a eu de nombreuses expériences de ce genre. Ils ne recherchaient pas une communication plus rapide que la lumière. Ils testaient la mécanique quantique par rapport à l'hypothèse des variables cachées locales d'Einstein. Ils ont essentiellement montré que la mécanique quantique fonctionne comme annoncé.

De plus, il n'y a aucune proposition pour une communication plus rapide que la lumière utilisant des particules intriquées!

Si jamais il y avait le moindre indice que la communication FTL était possible, attendez-vous à une explosion médiatique ... Le monde le remarquerait certainement et il ne serait pas nécessaire de poser de telles questions sur Quora.

Dans l'état actuel des choses , la mécanique quantique est toujours compatible avec la causalité et est compatible avec la relativité restreinte. Cela signifie qu'aucune information n'est transférée plus rapidement que la vitesse de la lumière.

Contexte supplémentaire:

L'article / blog de Forbes The Real Reasons Quantum Entanglement Ne permet pas une communication plus rapide que la lumière Entre dans les détails sur ce sujet. L'illustration nous rappelle ce que signifient réellement les communications utilisant des photons intriqués. Vous générez une paire ailleurs, et chacune des deux parties en question reçoit un membre de la paire intriquée.

Naïvement, on pourrait penser que si les deux chemins étaient équidistants et si une personne "fait quelque chose" à un photon en le recevant, cela entraînerait "simultanément" "le résultat" de l'autre photon "en sachant" et donc " faire l'autre chose ". Selon les commentaires utiles ci-dessous, diverses interprétations du mot «instantanément» peuvent être à l'origine du malentendu courant . C'est la mesure dans laquelle je comprends pourquoi certaines personnes, dont moi-même, ont l'idée que les photons intriqués pourraient permettre la communication FTL.

enter image description here

Profitez également La vidéo de Veritasium Quantum Entanglement & Spooky Action at a Distance qui explique très bien certaines des bases des expériences de photons intriqués et explique à la fin pourquoi la communication FTL n'est pas considérée comme possible en les utilisant.

Si «instantané» ou «simultanément» ne sont en effet pas des termes valides pour décrire les relations espace-temps, leurs significations possibles précises ne sont pas ici le problème. (Un scénario suffisant pour espérer une communication "très rapide" est de déterminer l'état quantique d'une particule enchevêtrée avec une autre au loin, puis de s'y rendre pour le dire, et l'observateur à l'autre endroit dit: "Je sais que depuis depuis longtemps ".) Le problème est * que vous ne pouvez rien communiquer * de cette façon.
Pour une réponse plus élaborée et plus longue sur les raisons pour lesquelles cette question a même été posée si souvent et quelle est la bonne réponse, veuillez regarder cette vidéo https://www.youtube.com/watch?v=dEaecUuEqfc (The Quantum Conspiracy: Ce que les vulgarisateurs de QM ne veulent pas que vous sachiez / Ron Garret - le titre est une blague, il n'y a pas de véritable complot ni même un indice.)
@Ashnur "... il n'y a pas de véritable complot ..." c'est ce qu'ils veulent que vous pensiez! Je rigole! J'ai déjà vu un ou deux Google Tech Talks et ils étaient super. * Merci beaucoup * pour ce lien! Je vais lui donner une montre ce week-end.
Excalabur
2018-11-28 21:49:36 UTC
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En tant que personne profondément impliquée dans la recherche d'informations quantiques / d'intrication: vous ne pouvez en aucun cas utiliser l'intrication pour communiquer plus rapidement que la vitesse de la lumière. Déjà.

Le "principe de non-signalisation" dit qu'aucune information ne peut être transférée plus rapidement que la vitesse de la lumière, même en utilisant toutes les astuces du livre quantique. S'il devait être violé, un tas de bizarreries peut se produire, violant principalement la causalité. Personne n'a sérieusement proposé que nous puissions violer le principe de non-signalisation; les informaticiens ont examiné les conséquences et elles sont… passionnantes.

Vous pouvez utiliser l'intrication quantique pour distribuer des informations aléatoires entre des parties séparées, mais même cela dépend de la corrélation de vos mesures soit à l'avance, soit après les faits. Cela ne peut être utilisé pour envoyer des informations particulières.

"Vous ne pouvez en aucun cas utiliser l'intrication pour communiquer plus vite que la vitesse de la lumière. Jamais." - Dans le cadre de la mécanique quantique, c'est-à-dire à condition que la mécanique quantique soit une théorie suffisamment correcte. Bien sûr, tout le monde s'attend à ce que la réalité soit causale (ce qui signifie pas plus rapide que la communication lumineuse), mais "Ever". est trop formulé;)
@s.harp: Ce n'est pas trop formulé. Si une telle chose était possible, ce serait complètement en dehors de ce que les modèles QM, et donc pas "en utilisant l'intrication quantique" mais en utilisant une nouvelle théorie.
Pouvez-vous distribuer des informations aléatoires plus rapidement que la vitesse de la lumière?
@GraphTheory: Non, et la question même suggère un malentendu sur ce que signifient des mots comme «aléatoire» et «information».
Est-ce une analogie appropriée? Certains jeux vidéo (par exemple Minecraft) proposent une génération de monde procédural, dans laquelle un seul nombre peut être fourni pour semer un générateur de nombres pseudo-aléatoires, qui est ensuite utilisé pour générer un monde de jeu extrêmement complexe. Si deux personnes de part et d'autre du monde partagent leur semence, alors elles peuvent toutes les deux générer individuellement exactement le même monde de jeu sans autre communication entre elles. Mais si l'un d'eux, par exemple, construit une maison dans son monde, l'autre joueur ne pourra pas la voir sans communication.
@R .. J'utilise la langue de la réponse. "Vous pouvez utiliser l'intrication quantique pour distribuer des informations aléatoires entre des parties séparées." Ma compréhension actuelle est que vous pouvez échanger des signaux apparemment aléatoires mais corrélés entre deux parties via l'intrication, puis envoyer des informations d'observation de la "manière normale" (plus lente que la lumière) pour en comprendre le sens. Donc, vous échangez toujours "quelque chose" ftl sans violer la causalité. Est-ce correct?
@GraphTheory: Non, vous n'échangez en aucun cas des informations. En termes d'information, cette méthode équivaut à sceller classiquement des papiers avec "0" et "1" écrits dessus dans deux enveloppes, mélanger les enveloppes, les éloigner l'une de l'autre, puis ouvrir l'enveloppe et tirer une conclusion sur ce qui dans l'autre enveloppe. La seule différence est l'absence d'une variable locale cachée (dont vous supposez qu'elle existe dans le cas des enveloppes) avec "l'état réel" des deux membres de la paire intriquée (qui n'existe pas).
En particulier, aucun déplacement FTL n'est impliqué. Le fait de séparer la paire intriquée est soumis à toutes les contraintes physiques sur la façon dont cela pourrait être réalisé.
@R .. D'accord, je pense que c'est la source de ma confusion. Une fois que vous avez séparé la paire intriquée, dans quel sens l'observation d'une particule affecte-t-elle l'état de l'autre? J'avais l'impression qu'observer votre particule * change physiquement * l'état de l'autre particule.
@GraphTheory: Ce point de vue est une conséquence de l'horreur de l'interprétation de Copenhague, où le mot «effondrement» suggère un changement physique. S'il y avait un tel changement physique, cela sort du cadre de tout ce que QM ou toute autre théorie physique est capable de décrire ou de faire des prédictions basées sur, donc du point de vue de la capacité d'appliquer la QM pour faire des prédictions / "faire quelque chose", c'est pas là et pas utile.
Une meilleure façon de penser à «l'effondrement» est comme une probabilité conditionnelle, où en découvrant de nouvelles informations, votre capacité à faire des prévisions sur d'autres choses corrélées s'améliore. Pour un exemple classique, en tant que personne aléatoire, vous pouvez avoir X% de chances de mourir d'une certaine condition, mais après avoir fait des tests ADN, votre chance personnelle devient Y% (peut-être moins, peut-être plus). Rien (enfin, sauf l'état des neurones, etc.) n'a changé physiquement par rapport aux nouvelles connaissances; vous avez plutôt de nouvelles informations qui vous permettent de faire de meilleures prévisions.
Hakaishin
2018-11-29 02:12:26 UTC
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J'ai essayé de comprendre ce sujet pendant des années mais je ne l'ai jamais vraiment compris. Mais la première réponse fournit un excellent article qui m'a finalement permis de cliquer pour moi.

La partie qui manque dans beaucoup d'explications et la partie la plus importante est:

C'est un plan brillant, mais il y a un problème: l'intrication ne fonctionne que si vous demandez une particule, "dans quel état êtes-vous?" Si vous forcez une particule intriquée dans un état particulier, vous rompez l'intrication , et la mesure que vous effectuez sur Terre est complètement indépendante de la mesure à l'étoile distante.

Je ne sais pas si ce que dit l'article est techniquement incorrect ou pourquoi d'autres sources ne le mentionnent pas, mais cela m'a beaucoup aidé à comprendre le problème.

Une analogie non quantique: vous commandez deux pizzas, une avec de l'ail et une sans. Vous donnez deux adresses, la vôtre et celle d'un ami. Lorsque vous obtenez une pizza sans ail, vous savez instantanément que votre ami a eu celle à l'ail. Maintenant, c'est la partie la plus délicate: si vous mettez de l'ail sur la pizza que vous avez, cela ne supprimera pas l'ail de la pizza de votre ami.
Ce seraient les variables cachées d'Einstein. En QT, les deux résultats sont possibles.
l'ordre des moines est un hot-dog: "fais-moi un avec tout". Einstein commande une pizza, "tenez les variables cachées". Excellente réponse, merci beaucoup!


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Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 4.0 sous laquelle il est distribué.
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