Informatieoverdracht sneller dan het licht.

Leg eerst mar uit welke kracht deze dan onlosmakelijk met elkaar verbind.
Het is niet mogelijk sneller te gaan dan het licht.

Alles bestaat uit deeltjes..
Zelfs informatie...

Daarom kan informatie nooit sneller gaan dan de lichtsnelheid.

De essentie van het artikel is dat als je een spin meting doet bij splitsing van een deeltje, dat je dan meteen weet wat de spin van het andere deeltje is. Vanuit de waarnemer gezien dan. Probleem is echter dat de waarnemer van het andere deeltje geen informatie kent van deeltje 1 zodat er in wezen geen informatieoverdracht plaatsvindt.

als ik het niet verkeerd heb heeft er ooit een artikel over op de FP gestaan?

Dan word het interdimensionaal ze blijven aan elkaar, omdat de ene helft aan een wijziging onderhevig is is de ander het ook

Dit principe schijnt gerelateerd te zijn aan de "Einstein-Podolsky-Rosen paradox"

http://scienceworld.wolfram.com/physics/Einstein-Podolsky-RosenParadox.html

waar twee van elkaar gescheiden fotonen klaarblijkelijk elkaars gedrag kunnen beïnvloeden.

Het schijnt ook experimenteel bewezen te zijn dat een dergelijk foton uitgestoten door een enkele bron in een 'samenwerkingsverband' lijkt te werken met zijn 'tweeling', zodra ze aankomen bij een detector (op grote afstand van elkaar).

Ofwel, informatieuitwisseling _tussen dit foton en zijn tweeling_ zou sneller dan het licht gaan.

Helaas kunnen we, danzij de chaos in quantummechanica, niet controleren of een foton zich als zodanig gedraagt...

Het schijnt dus mogelijk te zijn en zelfs bewezen... (maar niet bruikbaar)

Je kunt het misschien vergelijken met een touwtje, wat over een heeeel lange afstand is getrokken, en als je dan aan het ene einde trekt, kun je dat aan het andere einde vrijwel meteen waarnemen.

Ik had dezelfde gedachte als de topicstarter bij het lezen van een artikel over die dubbele tweeling spin. Het zou erg tof zijn als dit principe bruikbaar zou zijn over hele grote afstanden, maar ik betwijfel het.

quote:

---

Op zondag 9 februari 2003 21:50 schreef Solomon het volgende:
Je kunt het misschien vergelijken met een touwtje, wat over een heeeel lange afstand is getrokken, en als je dan aan het ene einde trekt, kun je dat aan het andere einde vrijwel meteen waarnemen.

---

Das best een leuk model Stel je hebt een touw van de aarde naar pakweg de maan. Als je dan trekt aan dat touw op de maan, (touw staat strak), krijg je dan eerder dan de lichtsnelheid dit te merken op aarde. Zal wel niet, maar waarom niet?

quote:

---

Op zondag 9 februari 2003 22:28 schreef Semjase het volgende:
Das best een leuk model Stel je hebt een touw van de aarde naar pakweg de maan. Als je dan trekt aan dat touw op de maan, (touw staat strak), krijg je dan eerder dan de lichtsnelheid dit te merken op aarde. Zal wel niet, maar waarom niet?

---

Da's in mijn ogen net zo onbruikbaar als met een laserpointer naar de maan schijnen (stel dat het mogelijk is) van punt A op de maan naar punt B. De verplaatsing van de punt zou sneller dan het licht plaatsvinden, maar je hebt er niets aan.

Of zo onbruikbaar als een schaar die ZO lang is, dat als je hem dichtklapt, de uiterste punten zich sneller dan het licht naar elkaar toe bewegen...

Mja....dat puntje van die laser gaat misschien wel sneller dan het licht, maar de fotonen houden zich keurig aan de lichtsnelheid, dus idd pretty useless...
Het idee van die schaar kan er bij mij niet echt in

Op een universiteit in amerika hebben ze een golf een opkikker gegeven door hem op één of andere manier te laten botsen met een golf die net uit fase liep oid....De golf ging daardoor met ongeveer 1,5 a 2x de lichtsnelheid door de bekabeling. Het probleem was echter je geen informatie met de golf kon mee zenden.

quote:

---

Op zondag 9 februari 2003 21:16 schreef Feanturi het volgende:
Dan word het interdimensionaal ze blijven aan elkaar, omdat de ene helft aan een wijziging onderhevig is is de ander het ook

---

Bij het EPR gedachtenexperiment wijzigt er niets. De deeltjes bevinden zich in eerste instantie in een combinatie van beide toestanden. Pas bij meting vallen beide deeltjes terug naar een enkele toestand (ineenstortinggolffunctie).

quote:

---

Op zondag 9 februari 2003 21:24 schreef qyn het volgende:
Helaas kunnen we, danzij de chaos in quantummechanica, niet controleren of een foton zich als zodanig gedraagt...

---

De quantummechanica bevat geen enkele chaos. (Chaos zoals gebruikt in de 'chaostheorie' of 'niet-lineaire dynamica' vereist niet-lineaire vergelijkingen. En laat de quantummechanica nu puur lineair zijn. Zie ook de Schrodingervergelijking)

quote:

---

Op zondag 9 februari 2003 22:28 schreef Semjase het volgende:
Das best een leuk model Stel je hebt een touw van de aarde naar pakweg de maan. Als je dan trekt aan dat touw op de maan, (touw staat strak), krijg je dan eerder dan de lichtsnelheid dit te merken op aarde. Zal wel niet, maar waarom niet?

---

Het touw bestaat uit losse deeltjes (atomen). De deeltjes kunnen niet sneller bwegen dan de lichtsnelheid (Einstein). Ook de krachten tussen de deeltjes bewegen zich maximaal voort met de lichtsnelheid. Ergo, je kunt niet sneller dan het licht signalen doorgeven op deze manier.

quote:

---

Op zondag 9 februari 2003 22:58 schreef Bananenbuiger het volgende:
Op een universiteit in amerika hebben ze een golf een opkikker gegeven door hem op één of andere manier te laten botsen met een golf die net uit fase liep oid....De golf ging daardoor met ongeveer 1,5 a 2x de lichtsnelheid door de bekabeling. Het probleem was echter je geen informatie met de golf kon mee zenden.

---

Je moet altijd goed kijken naar het verschil tussen fasesnelheid en groepssnelheid. Wat zich hier met 1.5x de lichtsnelheid voortplant is puur een optelsom van interferenties en je kan er weinig signalen mee doorzenden.

quote:

---

Op zondag 9 februari 2003 21:17 schreef meranto het volgende:
Dat beruste op een ander principe, ik weet het niet meer precies, maar ik geloof dat het te maken had met een fasesprong van electromagnetische straling.

---

??

quote:

---

Op zondag 9 februari 2003 22:58 schreef Bananenbuiger het volgende:
Mja....dat puntje van die laser gaat misschien wel sneller dan het licht, maar de fotonen houden zich keurig aan de lichtsnelheid, dus idd pretty useless...
Het idee van die schaar kan er bij mij niet echt in

---

De schaar is een hele leuke. Als je nu een enorm grote schaar hebt (van astronomische grootte), en je doet deze langzaam dicht. De schaar is zo lang, dan het puntje van de schaar dan sneller de lichtsnelheid zal bewegen.
(Dit gaat overigens helaas niet op omdat (opnieuw) de krachten en de deeltjes in de schaar niet sneller dan het licht gaan, en de schaar zal dus buigen op zo'n manier dat het niet sneller gaat dan het licht.)

Het principe van Entanglement (Quantumcorrelatie) van de Quantumstates van atomaire deeltjes is al heel lang bekend en ook in laboratoria aangetoond. Allereerst op kleine schaal zo'n 20 jaar geleden in Frankrijk en nog niet zo lang geleden ook op grotere schaal door de universiteit van Innsbrück. Dat was een experiment in het kader van Quantumcryptografie en datacommunicatie over een afstand van ruim 10 kilometer. Tien jaar geleden is men ook begonnen om dit principe serieus te gaan onderzoeken voor toepassing in een nieuwe generatie automata (rekensystemen) die men Quantumcomputers noemt.

Samenvatting van een verhaaltje van mij over dit principe:

quote:

---

Quantumcomputers are nonclassical computers that are based on Quantum Logic to do intrinsically parallel computations on Quantum Information, in the form of the Quantum States of Qubits. This parallelism originates from the fact that entangled (quantumstate-correlated) Qubits, are in a state of coherent superposition of at any past-time permitted or favored classical Quantum States. Many classical problems, that were to hard to solve until now, may one day be efficiently computable with Quantum Computers. The theory of Quantum Correlation does not only hold promises for new and revolutionary superfast and efficient computingsystems but also as a new medium for information-transmission.

The famous article by Einstein, Podolsky, and Rosen (EPR) in 1935 "QuantumNonlocality" opened this new field of science and technology in a theoretical sense. They described a situation where two entangled Quantum Systems are measured at a distance for possible correlations. They did find mathematical correlations that cannot be explained by local variables, as demonstrated by Bell in 1964. Although according to Einstein's Special Theory of Relativity this cannot be used to communicate information faster than light, the same Quantum Systems do however provide a possible means to create Quantum Cryptography for impenetrable securechannels, that will be needed to counter the codebreaking strength of Quantum Computers.

The term "Quantum Computing" was first used - a little over a decade ago - by Professor David Deutsch at the University of Oxford. His broadminded ideas have influenced others, like for instance Peter Shor at AT&T Research, to formulate Quantum Algorithms. These are actual computational algorithms that use Quantum Logic.

Physical implementations of Quantum Systems and the two general systemtypes:

Atomic-Molecular Optical Systems (Gas Phase)

Ion Traps
Cavity QED
Neutral Atom Traps
Linear/Nonlinear Optics

Condensed Matter (Liquid or Solid Phase)

Semiconductors (electronics)
Nuclear/Electron Magnetic Resonance (liquid, solid, spintronics)
Superconductors (flux or charge Qubits)
Electrons floating on liquid helium

---

Quantum Teleportation
The Centre for Quantum Computation
Quantum Computation/Cryptography at Los Alamos
The Southwest Quantum Information and Technology Network
The Stanford-Berkeley-MIT-IBM NMR Quantum Computation Project
Powerful Quantum Algorithms demanding powerful Quantum Hardware
Quantum Information and Information Physics at IBM Research Yorktown

[Edit] linkjes toegevoegd

[Dit bericht is gewijzigd door the.moderator op 11-02-2003 01:55]

Quantum Communication (QuComm); a primer

In quantum communication, the information to be transmitted is encoded on individual photons that are sent either in free space or through low loss optical fibers. Using non-linear optical effects, we are also generating twin-photons, that are entangled in such a way that any measurement one on photon immediately, irrespective of distance, affects the possible outcomes of measurements on the other. It is like having a pair of dice, miraculously prepared in such a way that whenever one of the two shows a certain number, its twin partner will always show the same number, even if one is in Monte Carlo and the second in Las Vegas. "Spooky action at a distance" was the phrase Albert Einstein used to describe the quantum mechanical correlation in entangled states. In QuComm, entangled twin-photons, or even triple- or quadruple-entangled photons will be used for quantum cryptography and to teleport quantum states. The latter process refers to transferring the full information content of a quantum state from one place to the other without sending the state itself. It should be stressed that two particles in the same quantum state are identical; they are indistinguishable even in principle. Thus if we transfer the quantum state from one particle to another we have indeed transferred-"teleported" the particle itself. The requirement of quantum mechanics in the process is that the "identity"-the quantum state of the original particle is destroyed in the teleportation process. Besides being of fundamental interest, quantum teleportation may also play a role in quantum computation, and could also be a way to transfer quantum information between separated quantum "processors".

One should, however, be clear in saying that going from teleporting the quantum state of a single particle, to teleporting the states of larger-macroscopic- systems, not to say of living beings, is quite unrealistic, even though it is not in principle impossible. The reason for this is that the complexity of the quantum states, and the measurements needed to be performed for the teleportation, scales very unfavorably (exponentially) with the number of particles involved in the quantum state. Also the sensitivity to external perturbations scales very unfavorably with system size. It is for the very same reason that very large-scale quantum computation is judged, from the present understanding, to be a very difficult, if not unrealistic, task.

QuComm technology

Much of the technology used in the project, e.g. laser diodes and optical fiber components is basically the same as that used today in optical communications, the backbone of internet and broadband communications. To generate the entangled twin photons we use either non-linear optical crystals or non-linear frequency conversion in diode laser-like sources specially developed for the project. In QuComm much work is devoted to develop sources that are easy to use -- "plug and play"-- which in turn allows more complex transmission experiments to be performed. To detect light pulses on the level of single photons we use avalanche photodiodes, which are also used in optical communications as low noise receivers. The difference to their standard use is that here we operate them in a "Geiger" regime where even a single incident photon creates an avalanche current pulse that can be sensed by the ensuing electrical circuitry. To get a feel for the light levels involved, single-photon detection sensitivity corresponds to the light flux passing trough a 1- mm pinhole of a 60 W standard light bulb placed some 200 km away.

In QuComm we are planning to do field trial experiments of the developed technology, either in optical fiber networks with distances beyond 50 km, or in free space at distances greater than a kilometer. The ultimate free space experiment would be to use quantum cryptography to send cryptographic keys to Low Earth Orbit Satellites.

There are many interesting spin-offs from the QuComm project. Single-photon detection lies at the heart of optical sensing in a variety of applications, such as optical time domain reflectometry (OTDR) for optical communication, sensitive receivers for wavelength division multiplexing (WDM) systems, range-finding and laser radar detection, and in the life sciences for fluorescence correlation spectroscopy.

What to expect of the future?

At the present exploratory stage of quantum information and communication, no one knows what will be most likely technological applications in a five to ten year perspective. Still, you never get anywhere unless you start. Very much technological progress has also taken place since the field of quantum information started in the early 1990s, and quantum information technologies have already had a profound impact on the way we view information and its relation to fundamental physics.

^{So please follow QuComm on its mission to boldly go where no one has gone before into Quantum Wonderland!}

For the discovery of beaming Anton Zeilinger received the WORLD FUTURE AWARD 2001.

PROF. ANTON ZEILINGER. What he did was thought to be incompatible with the laws of nature:
The multitalented genius has accomplished the impossible and made beaming a reality.

A physics professor at the University of Vienna, Professor Anton Zeilinger is perhaps best known as Mr. Beam. The moniker, which plays on the name of the popular British comedy program Mr. Bean, alludes to the fanciful application of one of Zeilingers discoveries regarding subatomic particles.

^{Mikhail Gorbachev presented the "beaming" quantum physics pioneer with his award}

More than 30 years since Star Trek first aired on television, the transporter room, along with the expression Beam me up, Scotty, still belongs to the realm of science fiction.

However, Prof Zeilinger has made an important step in creating the kind of teleportation depicted on the popular TV series. As keenly interested in the humanities as the sciences, Zeilinger a bassplaying jazz afficionado hardly fits the stereotype of the coolly detached researcher in a white coat. Scientists are looking seriously at more immediate implications of Zeilingers work for technology and research. These include a new theory of quantum mechanics, according to Londons New Scientist.

^{Quantum Teleportation Group}

Implicit in the quantum theory of physics is teleportation the idea that a particle, or a full quantum description of a particle can be sent instantly over an indefinite distance. Albert Einstein predicted teleportation before rejecting it as excessively counterintuitive. In 1997, Zeilinger and a group of colleagues confirmed this aspect of the quantum theory when they managed to teleport light particles over several kilometers. Zeilingers research is sufficently impressive that his colleagues regard him as a strong contender for the Nobel Prize.

quote:

---

Op zondag 9 februari 2003 21:24 schreef qyn het volgende:
Dit principe schijnt gerelateerd te zijn aan de "Einstein-Podolsky-Rosen paradox"

http://scienceworld.wolfram.com/physics/Einstein-Podolsky-RosenParadox.html

waar twee van elkaar gescheiden fotonen klaarblijkelijk elkaars gedrag kunnen beïnvloeden.

Het schijnt ook experimenteel bewezen te zijn dat een dergelijk foton uitgestoten door een enkele bron in een 'samenwerkingsverband' lijkt te werken met zijn 'tweeling', zodra ze aankomen bij een detector (op grote afstand van elkaar).

Ofwel, informatieuitwisseling _tussen dit foton en zijn tweeling_ zou sneller dan het licht gaan.

Helaas kunnen we, danzij de chaos in quantummechanica, niet controleren of een foton zich als zodanig gedraagt...

Het schijnt dus mogelijk te zijn en zelfs bewezen... (maar niet bruikbaar)

---

Aan de bruikbaarheid wordt momenteel - door alle Universiteiten in de wereld, NASA, IBM en in Nederland TU Delft en de Stichting FOM,- hard gewerkt. Met gebruikmaking van quantumdots kunnen computerchips - in de toekomst - vertragingsloos werken. Terwijl ze door de quantummechanische effecten intrinsiek parallel (gesuperponeerd) zullen werken. Ze zullen dus niet alleen veel sneller werken, maar ook tot veel krachtigere taken instaat zijn dan de huidige - meer dan 50 jaar oude - monolitische chiptechnologie.

Gaat informatieoverdracht via normale elektrische kabels niet al sneller dan het licht volgens onderstaande?:

quote:

---

Op zondag 9 februari 2003 21:50 schreef Solomon het volgende:
Je kunt het misschien vergelijken met een touwtje, wat over een heeeel lange afstand is getrokken, en als je dan aan het ene einde trekt, kun je dat aan het andere einde vrijwel meteen waarnemen.

---

Door namelijk aan de ene kant een elektron weg te nemen schuiven alle elektronen in de kabel 1 plaats op. Aan de andere kant wordt dan vrijwel direct een gat waargenomen. De elektronen hoeven dan maar de afstand tussen 2 'plaatsen' af te leggen. Ze hoeven dus lang niet met de lichtsnelheid te reizen om de informatie toch met de lichtsnelheid te verzenden. Aangezien de snelheid van elektronen die van de lichtsnelheid nadert, moet het imo mogelijk zijn om informatie veel sneller dan het licht te verzenden.

Ik weet dat je ook zit met weerstand in de kabel. Daarom vraag ik me af of dit idd zo is. Verlicht mij zou ik zeggen

=edit= typo

quote:

---

Op zondag 23 februari 2003 19:38 schreef Pierz het volgende:
Gaat informatieoverdracht via normale elektrische kabels niet al sneller dan het licht volgens onderstaande?:
[..]

Door namelijk aan de ene kant een elektron weg te nemen schuiven alle elektronen in de kabel 1 plaats op. Aan de andere kant wordt dan vrijwel direct een gat waargenomen. De elektronen hoeven dan maar de afstand tussen 2 'plaatsen' af te leggen. Ze hoeven dus lang niet met de lichtsnelheid te reizen om de informatie toch met de lichtsnelheid te verzenden. Aangezien de snelheid van elektronen die van de lichtsnelheid nadert, moet het imo mogelijk zijn om informatie veel sneller dan het licht te verzenden.

Ik weet dat je ook zit met weerstand in de kabel. Daarom vraag ik me af of dit idd zo is. Verlicht mij zou ik zeggen

=edit= typo

---

De elektronsnelheid in bijvoorbeeld je PC is circa 30cm per nanoseconde. Een PC die op 1 GHz. werkt gebruikt informatie die maximaal iedere nanoseconde verandert. Je ziet op een PC moederbord dan ook dat bijvoorbeeld het geheugen vlakbij de processor is geplaatst (en zelfs voor een gedeelte op de processorchip zelf). Terwijl daar door vertragingstaktiek, zoals buffering en parallelisatie, vaak maar met vertraagde informatieverandering van tientallen nanoseconden wordt gewerkt. Als elektronen sneller zouden gaan, dan zou het geen probleem zijn om micro-processors van sneller dan enkele giga-Herzen te maken. Dat is nu nog niet mogelijk vanwege de extra energie die dat vraagt en omdat de afstanden in je PC rond die 30cm liggen. De lichtsnelheid stelt dus een natuurlijke grens aan het aantal GHz van je PC.

Het idee van elektronen als een soort pingpongballen in een stofzuigerslang kan alleen opgaan als je elektronen alleen als deeltjes beschouwt. Elektronen gedragen zich echter ook als elektromagnetische golven en die benaderen volgens de Speciale Relativiteitstheorie van Einstein de lichtsnelheid. Als het wel een soort pingpongballen waren dan had je er ook nog niet zoveel aan, want dan zou het eerste elektron over een oneindige energie moeten beschikken om de massatraagheid van alle voor hem liggende elektronen te overwinnen. Het golfkarakter van elektronen en de grenzen van de lichtsnelheid zijn dus een zegen, want anders zouden ze nog veel trager zijn. Dan zou een forum zoals FOK! sneller per brief gaan.

Hey, the.moderator, jij snapt 't...
Ik heb m'n PWS hierover gemaakt en ik heb een groot deel van m'n info van qubit.org gehaald.

Zie dit linkje voor een experiment over superpositie;
http://www.qubit.org/library/intros/comp/comp.html

ps. the.moderator, mag ik vragen wat voor opleiding je geniet/genoten hebt?

quote:

---

Op zondag 23 februari 2003 21:00 schreef Nutcase het volgende:
Hey, the.moderator, jij snapt 't...
Ik heb m'n PWS hierover gemaakt en ik heb een groot deel van m'n info van qubit.org gehaald.

Zie dit linkje voor een experiment over superpositie;
http://www.qubit.org/library/intros/comp/comp.html

ps. the.moderator, mag ik vragen wat voor opleiding je geniet/genoten hebt?

---

* ^{Teveel om op te noemen, zeg ik bescheiden als ik ben?}
* ^{En, omdat het met cryptografie te maken heeft, mag ik er ook niet meer over zeggen!}

quote:

---

Op zondag 9 februari 2003 21:17 schreef meranto het volgende:
Dat beruste op een ander principe, ik weet het niet meer precies, maar ik geloof dat het te maken had met een fasesprong van electromagnetische straling.

---

meranto has left the building !?

quote:

---

Op zondag 23 februari 2003 20:50 schreef the.moderator het volgende:

[..]

De elektronsnelheid in bijvoorbeeld je PC is circa 30cm per nanoseconde.

---

Bedoel je hier de elektronensnelheid of de informatiesnelheid? Ik ben namelijk alleen geinteresseerd in de informatiesnelheid.

quote:

---

Een PC die op 1 GHz. werkt gebruikt informatie die maximaal iedere nanoseconde verandert. Je ziet op een PC moederbord dan ook dat bijvoorbeeld het geheugen vlakbij de processor is geplaatst (en zelfs voor een gedeelte op de processorchip zelf). Terwijl daar door vertragingstaktiek, zoals buffering en parallelisatie, vaak maar met vertraagde informatieverandering van tientallen nanoseconden wordt gewerkt. Als elektronen sneller zouden gaan, dan zou het geen probleem zijn om micro-processors van sneller dan enkele giga-Herzen te maken. Dat is nu nog niet mogelijk vanwege de extra energie die dat vraagt en omdat de afstanden in je PC rond die 30cm liggen. De lichtsnelheid stelt dus een natuurlijke grens aan het aantal GHz van je PC.

Het idee van elektronen als een soort pingpongballen in een stofzuigerslang kan alleen opgaan als je elektronen alleen als deeltjes beschouwt. Elektronen gedragen zich echter ook als elektromagnetische golven en die benaderen volgens de Speciale Relativiteitstheorie van Einstein de lichtsnelheid. Als het wel een soort pingpongballen waren dan had je er ook nog niet zoveel aan, want dan zou het eerste elektron over een oneindige energie moeten beschikken om de massatraagheid van alle voor hem liggende elektronen te overwinnen. Het golfkarakter van elektronen en de grenzen van de lichtsnelheid zijn dus een zegen, want anders zouden ze nog veel trager zijn. Dan zou een forum zoals FOK! sneller per brief gaan.

---

Hmm ik heb altijd gedacht dat een elektron een practisch massaloos deeltje was met negatieve lading. Dacht dat alleen fotonen golfdeeltjes waren.

Ook snap ik nog niet helemaal waarom bovenstaand het idee zou moeten ontkrachten dat informatie in een elektrische kabel sneller is dan het licht. Bedoel je te zeggen dat het weghalen van een elektron niet direct merkbaar is aan de andere kant van de kabel door traagheid van de tussenliggende elektronen (zoals auto's die wegrijden bij een stoplicht)? Dit zou volgens mij niet zoveel uit moeten maken omdat de individuele elektronen maar een zeer korte afstand hoeven af te leggen. Maar ik ben geen quantumfysicus, dus ik zal de plank wel grondig mis slaan

quote:

---

Op zondag 9 februari 2003 21:05 schreef DePurpereWolf het volgende:
Leg eerst mar uit welke kracht deze dan onlosmakelijk met elkaar verbind.
Het is niet mogelijk sneller te gaan dan het licht.

---

Het tegendeel daarvan is al bewezen met een deeltjesversneller.

quote:

---

Op maandag 24 februari 2003 12:42 schreef Pierz het volgende:
Hmm ik heb altijd gedacht dat een elektron een practisch massaloos deeltje was met negatieve lading. Dacht dat alleen fotonen golfdeeltjes waren.

---

Je komt hier dus duidelijk in het enigszins vage gebied van de inwisselbaarheid van energie en massa... Best leuk. Net als dat ook licht in een zwaardtekrachtsveld afgebogen wordt. Ik weet er helaas niet helemaal het fijne van ik heb namelijk al een maand nauwelijks opgelet bij Natuurkunde 2 Misschien dat the.moderator ons kan verlichten

quote:

---

Op zondag 23 februari 2003 21:13 schreef the.moderator het volgende:

[..]

* ^{Teveel om op te noemen, zeg ik bescheiden als ik ben?}
* ^{En, omdat het met cryptografie te maken heeft, mag ik er ook niet meer over zeggen!}

---

Laat in dat geval maar...

quote:

---

Op maandag 24 februari 2003 21:04 schreef Nutcase het volgende:

[..]

Laat in dat geval maar...

---

Post je PWS hier maar of een linkje als je het werkstuk online hebt staan!

quote:

---

Op maandag 24 februari 2003 21:37 schreef meranto het volgende:
Nee, meranto zit vol bewondering allemaal te lezen wat hij allemaal nog moet gaan leren voor hij meedraait in de top van de huidige wetenschap.
Alvast wel hartelijk bedankt voor alle leerzame info van met name The.Moderator

---

Graag gedaan en suc6 met je studie Natuurkunde

Ik had verwacht dat iemand dit wel op zou pikken, maar omdat ik nog niets zie, geeft ik FF een kick:
Beamen wordt werkelijkheid, dankzij quantum entanglement

Een zeer interessant en ontopic artikel.
Heeft ook iets van op Fok gestaan.

De zelfde wetenschapper die in 1998 de eerste fotonen transporteerde wil nu gas gaan transporteren, hij heeft een Eisenberg compensator gebouwd (ik ben geen trekkie (waar blijft de lachende nee smiley
:-N) ??), die gebaseerd is quantum entanglement.
Maar ik vraag me eigenlijk wel af hoe snel quantum entanglement reageert, als je de afstand tussen de twee gelinkte objecten vergroot (met lichtjaren, that is).
Is ook deze reactiesnelheid gebonden aan de lichtsnelheidsbeperking voor materie? Of niet, omdat de communicatie plaats vind op quantum mechanisch niveau, met een soort golf-deeltje dualiteit transformatie misschien?
Hmm, ik kom er FF niet uit en ben door aan het draven, dus kap maar weer voor vandaag.

quote:

---

Op zondag 23 februari 2003 20:50 schreef the.moderator het volgende:
De elektronsnelheid in bijvoorbeeld je PC is circa 30cm per nanoseconde. Een PC die op 1 GHz. werkt gebruikt informatie die maximaal iedere nanoseconde verandert.

---

30cm/ns = .3/10-9 = 3*10^8 = ongeveer de lichtsnelheid.

Dit is wel ongeveer de snelheid waarmee de gegevens worden doorgegeven (alhowel een beetje aan de hoge kant), maar dat is echt niet de electronsnelheid. Een electron zelf haalt nog niet eens een slakkegangetje van 30cm/uur.

quote:

---

Je ziet op een PC moederbord dan ook dat bijvoorbeeld het geheugen vlakbij de processor is geplaatst (en zelfs voor een gedeelte op de processorchip zelf). Terwijl daar door vertragingstaktiek, zoals buffering en parallelisatie, vaak maar met vertraagde informatieverandering van tientallen nanoseconden wordt gewerkt. Als elektronen sneller zouden gaan, dan zou het geen probleem zijn om micro-processors van sneller dan enkele giga-Herzen te maken. Dat is nu nog niet mogelijk vanwege de extra energie die dat vraagt en omdat de afstanden in je PC rond die 30cm liggen. De lichtsnelheid stelt dus een natuurlijke grens aan het aantal GHz van je PC.

---

Omdat het hele principe van rekenen in computers afhankelijk is van electriciteit, en omdat electrische velden zich verspreiden met de lichtsnelheid kom je uit op de beperking van de lichtsnelheid. In de praktijk is nog steeds het managen van de warmte die vrijkomt in een processor een veel groter probleem.

quote:

---

Het idee van elektronen als een soort pingpongballen in een stofzuigerslang kan alleen opgaan als je elektronen alleen als deeltjes beschouwt. Elektronen gedragen zich echter ook als elektromagnetische golven en die benaderen volgens de Speciale Relativiteitstheorie van Einstein de lichtsnelheid. Als het wel een soort pingpongballen waren dan had je er ook nog niet zoveel aan, want dan zou het eerste elektron over een oneindige energie moeten beschikken om de massatraagheid van alle voor hem liggende elektronen te overwinnen. Het golfkarakter van elektronen en de grenzen van de lichtsnelheid zijn dus een zegen, want anders zouden ze nog veel trager zijn. Dan zou een forum zoals FOK! sneller per brief gaan.

---

Electronen hebben wel een golfkarakter (oorspronkelijk een theorie van De Broglie), maar benaderen zoals ik al eerder zijn bij lange na niet de lichtsnelheid in een PC. Relativiteitseffecten hoef je dus helemaal niet mee te nemen, en het golfkarakter van elektronen ook niet. De lichtsnelheidsbeperking komt puur door het feit dat alle electromagnetische interactie beperkt wordt door de lichtsnelheid. (Overigens gedragen electronen zich helemaal niet als electromagnetische golven, zoals je zegt, dat zijn het namelijk niet)

[Dit bericht is gewijzigd door shift op 01-03-2003 00:33]

In quantum computers gaan informatie niet sneller dan het licht.

Er zijn echter wel andere methoden, hierin werken moleculen als een soort wip. Het licht komt tegen de ene kant van het molecuul, en 'sneller dan het licht' zendt de andere kant licht uit.

Semi-offtopic: Je kan echter wel verschijnselen waarnemen die sneller dan het licht *lijken* te gaan:

Stel je hebt een fietswiel en dat draait rond. Je kan zien dat dicht bij de as de spaken minder snel bewegen dan aan de wielkant (like doh, ze leggen een veel korter rondje af).

Maar stel je hebt een vuurtoren. Die zendt een bundel met licht uit, en draait dus rond. Stel je staat een eindje van de vuurtoren af; dan zie je de bundel licht je passeren. Net zoals bij het fietswiel is het zo dat hoe verder je van de bron af gaat staan, hoe groter het rondje is en hoe sneller die bundel licht langskomt. Maar over zee heeft de bundel de ruimte en schijnt dus oneindig ver. Op een gegeven moment, als iemand maar ver genoeg zou kunnen staan, schiet dus ergens die bundel hem/haar sneller dan de lichtsnelheid voorbij...

Maar lichtbundels zijn geen spaken; de vuurtoren is meer een lichtdeeltjes kanon. De "kogels" gaan met de lichtsnelheid, maar wat de waarnemer denkt waar te nemen zijn slechts verschillende "kogels" die op verschillende plekken aankomen, niet 1 lichtbundel die met meer dan de lichtsnelheid voorbijschiet...

Snelheden hoger dan het licht zijn dus an sich niet onmogelijk...

PS: Nee je kan niet het wiel heel groot maken en dat snel ronddraaien; dat komt omdat het wiel wel gewicht heeft dat je mee moet trekken; het wiel wordt zwaarder naarmate je de lichtsnelheid zou bereiken aan de wielkant en het zou oneindig veel energie kosten om de lichtsnelheid te halen (naja je band zou eerder in de fik vliegen waarschijnlijk, als je zo stom was om 'm of niet in de ruimte te testen of op te pompen (met zuurstof) ) )...

* JayAvenger vindt dat the.moderator maar even een GoT-accountje moet aanmaken zodat hij zijn kennis lekker kan loslaten in het W&L-forum.

Seriously: bedankt voor alle info the.moderator. Ik ga maar even uitgebreid info zitten verslinden.

quote:

---

Op vrijdag 28 februari 2003 21:19 schreef Tybris het volgende:
In quantum computers gaan informatie niet sneller dan het licht.

Er zijn echter wel andere methoden, hierin werken moleculen als een soort wip. Het licht komt tegen de ene kant van het molecuul, en 'sneller dan het licht' zendt de andere kant licht uit.

---

De snelheid van het licht druk je per definitie uit als de klassieke afstand gedeelt door het klassieke tijdsinterval, bijvoorbeeld 299.792.458 m/s. Als er geen klassieke afstand is dan heeft de lichtsnelheid ook geen invloed meer, daarom zul je bij quantumcomputers die tijdloos en afstandsloos quantuminformatie overdragen nooit spreken van snelheden die groter zijn dan die van het licht. Wij leven echter niet in de quantumwereld en er moet eerst een overdracht naar onze klassieke wereld plaatsvinden alvorens we een snelheidsmeting kunnen doen. De causale snelheid die we dan meten is gewoon de lichtsnelheid.

Echter als je de klassieke afstand tussen 2 "quantum correlated" (entangled) fotonen of elektronen wel gebruikt in de berekening van de snelheid van informatieoverdracht dan moet je constateren dat "entangled photons" die zich op tientallen klassieke kilometers van elkaar bevinden hun nieuwe quantumstate na interactie met een ander deeltje tijdloos kunnen uitwisselen, maar dat mag je dan geen causale snelheid noemen. Daarbij komt dan ook nog eens dat die snelheid dan oneindig is!

Deze paradox wordt door de quantummechanica zeer elegant opgelost, omdat bij iedere interactie van "quantum states" met de klassieke wereld de quantum states ineenstorten tot klassieke "quantum states" zoals "particle spin" of "photon phase". Bij een quantumcomputer gebeurt dit ook veel vaker dan wenselijk is, omdat de klassieke wereld de quantumwereld vaak alleen maar verstoort. De beperkingen die dit "decoherence" fenomeen met zich meebrengt is ook de oorzaak van de zeer trage voortuitgang in de ontwikkeling van quantumcomputers.

quote:

---

Op vrijdag 28 februari 2003 23:35 schreef the.moderator het volgende:

[..]

De snelheid van het licht druk je per definitie uit als de klassieke afstand gedeelt door het klassieke tijdsinterval, bijvoorbeeld 299.792.458 m/s. Als er geen klassieke afstand is dan heeft de lichtsnelheid ook geen invloed meer, daarom zul je bij quantumcomputers die tijdloos en afstandsloos quantuminformatie overdragen nooit spreken van snelheden die groter zijn dan die van het licht.

---

Hmm. hoezo zijn quantumcomputers tijdloos en afstandsloos? Dat is helemaal niet het geval. Er is nog steeds zeker sprake van tijd, en afstand, alleen spelen er af&toe nog een aantal rare effecten mee.

quote:

---

Wij leven echter niet in de quantumwereld en er moet eerst een overdracht naar onze klassieke wereld plaatsvinden alvorens we een snelheidsmeting kunnen doen. De causale snelheid die we dan meten is gewoon de lichtsnelheid.

---

Causale snelheid? Wat is dat? Waarom is dat gewoon de lichtsnelheid?

quote:

---

Echter als je de klassieke afstand tussen 2 "quantum correlated" (entangled) fotonen of elektronen wel gebruikt in de berekening van de snelheid van informatieoverdracht dan moet je constateren dat "entangled photons" die zich op tientallen klassieke kilometers van elkaar bevinden hun nieuwe quantumstate na interactie met een ander deeltje tijdloos kunnen uitwisselen, maar dat mag je dan geen causale snelheid noemen. Daarbij komt dan ook nog eens dat die snelheid dan oneindig is!

---

Is er wel sprake van informatieoverdracht? Er wordt wel informatie heen&weer gezonden, maar volgens mij is het helemaal niet mogelijk om hier een nuttig signaal mee door te kunnen sturen.

quote:

---

Deze paradox wordt door de quantummechanica zeer elegant opgelost, omdat bij iedere interactie van "quantum states" met de klassieke wereld de quantum states ineenstorten tot klassieke "quantum states" zoals "particle spin" of "photon phase". Bij een quantumcomputer gebeurt dit ook veel vaker dan wenselijk is, omdat de klassieke wereld de quantumwereld vaak alleen maar verstoort. De beperkingen die dit "decoherence" fenomeen met zich meebrengt is ook de oorzaak van de zeer trage voortuitgang in de ontwikkeling van quantumcomputers.

---

Het is helemaal geen elegante oplossing, het is een van de meest vreemde en onbegrepen eigenschappen van de quantummechanica! Het ineenstorten van de golffunctie.

quote:

---

Op zaterdag 1 maart 2003 00:38 schreef shift het volgende:

Hmm. hoezo zijn quantumcomputers tijdloos en afstandsloos? Dat is helemaal niet het geval. Er is nog steeds zeker sprake van tijd, en afstand, alleen spelen er af&toe nog een aantal rare effecten mee.

---

Die rare tijdloze effecten (Quantum Nonlocality) daar gaat het juist om bij quantumcomputing. De quantum non lacality zoals beschreven door Einstein et.al in 1935 en aangetoont door Bell in 1965 zegt dat afstand geen rol meer speelt. Alleen voor ons in de klassieke wereld is er sprake van begrenzing van afstand en tijd door de lichtsnelheid.

quote:

---

Causale snelheid? Wat is dat? Waarom is dat gewoon de lichtsnelheid?

---

Einstein's Speciale Relativiteitstheorie bepaald dat een immaterieel deeltje niet vanaf 0 tot voorbij de lichtsnelheid versneld kan worden. De lichtsnelheid stelt daarbij een grens aan de informatieuitwisseling van één event aan een ander event. Een event is in dit verband een punt in de 4-D Minkowski ruimte-tijd geometrie. Einstein maakte bij zijn theoretische formulering gebruik van dit ruimte-tijdmodel dat al jaren eerder door zijn wiskundeleraar Minovsky was ontwikkeld. De lichtsnelheid vormt hierbij het grensvlak tussen causaliteit en non-causaliteit. In de Minkowski ruimte-tijd geometrie is dit een kegel, waarbij alleen sprake is van causaliteit binnenin de kegel. Voor een event op de lichtkegel zelf staat de tijd stil en is het daarmee onmogelijk om over causaliteit vanuit dat event zelf te spreken. Voor een event buiten de kegel is de tijd negatief en is het dus paradoxaal om over causaliteit (oorzaak en gevolg) te spreken.

^{Minkowski ruimte-tijd}

quote:

---

Is er wel sprake van informatieoverdracht? Er wordt wel informatie heen en weer gezonden, maar volgens mij is het helemaal niet mogelijk om hier een nuttig signaal mee door te kunnen sturen.

---

Het heeft nogal lang geduurd om met theorethische en praktische bewijzen voor quantum non-locality te komen. Het is pas 20 jaar geleden dat het in het laboratorium half is aangetoond. Pas tien jaar geleden is alle twijfel weggenomen en is men intensief gaan experimenteren. Tot vorig jaar was de concensus dat de lichtsnelheid ook de maximale informatiesnelheid is. Dit was het gevolg van de gebruikte decoherence techniek, waarbij een klassiek signaal nodig was voor errorcorrectie en in het begin ook voor tijdsynchronisatie. De meest recente experimenten maken geen gebruik meer van klassieke kanalen voor errorcorrectie en synchronisatie is nu mogelijk via quantum-atoomklokken. De verwachting van enkele theoretische fysici is dat de grens die de lichtsnelheid stelt slechts een technische is (geweest), maar misschien geen echte fysische grens.

quote:

---

Het is helemaal geen elegante oplossing, het is een van de meest vreemde en onbegrepen eigenschappen van de quantummechanica! Het ineenstorten van de golffunctie.

---

Dat de collapse van de "quantum wave function" geen elegante oplossing is dat is discutabel. Het is slechts de stelling van de populaire Kopenhageninterpretatie van de quantummechanica die het een lelijk fenomeen vindt en dus geen universeel aanvaarde visie! Als die collapse niet plaats zou vinden dan zouden we ook niets aan quantumcomputers hebben, want alle deeltjes in het universum zouden dan al quantumgecorreleerd zijn aan elkaar, wat een puur chaotische quantumstate zou opleveren. Het enige echte praktische probleem die dit opleverde - behalve de strikte noodzaak van isolatie van qubits t.o.v. van hun omgeving - was het feit dat de gesuperponeerde quantumstate verloren ging bij de uitlezing van een tussenresultaat. Inmiddels is de techniek zover gevorderd dat er een geisoleerde kopie van de quantumstate van een deeltje kan worden gemaakt.

[Dit bericht is gewijzigd door the.moderator op 01-03-2003 09:34]

Voor de mensen die een uurtje over hebben:

Hier is een HEEL interessante lezing over quantum computing, quantum cryptography, en waarom sneller dan licht informatieoverdracht niet mogelijk is...

Is een heel leuk en interessant MP3tje, en maakt een hoop
uit deze thread duidelijk: http://technetcast.ddj.com/tnc_save_mp3.html?stream_id=310

Geest is sneller dan het licht. Ik spreek niks anders dan de waarheid. Dat is mijn karakter. alleen soms moet ik wel anders... Als je de waarheid overal en altijd zou zeggen, zou het verkeerd zijn.

quote:

---

Op zaterdag 1 maart 2003 02:49 schreef Hattab het volgende:
Geest is sneller dan het licht. Ik spreek niks anders dan de waarheid. Dat is mijn karakter. alleen soms moet ik wel anders... Als je de waarheid overal en altijd zou zeggen, zou het verkeerd zijn.

---

Wil je nu weg gaan ?

quote:

---

Op zaterdag 1 maart 2003 02:49 schreef Hattab het volgende:
Geest is sneller dan het licht. Ik spreek niks anders dan de waarheid. Dat is mijn karakter. alleen soms moet ik wel anders... Als je de waarheid overal en altijd zou zeggen, zou het verkeerd zijn.

---

* I Think with the speed of Thought

quote:

---

Op zaterdag 1 maart 2003 03:04 schreef the.moderator het volgende:

[..]

* I Think with the speed of Thought

---

Kende jij die lezing van Rob Pike al ?

quote:

---

Op zaterdag 1 maart 2003 03:07 schreef ChOas het volgende:

[..]

Kende jij die lezing van Rob Pike al ?

---

Nee, ik beluister hem nu voor het eerst. Het is een heel goed en een heel fundamenteel verhaal, maar ook heel praktisch met het double slit experiment.

Heb je geen linkje naar de bijbehorende slides?

quote:

---

Op zaterdag 1 maart 2003 03:18 schreef the.moderator het volgende:

[..]

Nee, ik beluister hem nu voor het eerst. Het is een heel goed en een heel fundamenteel verhaal, maar ook heel praktisch met het double slit experiment.

Heb je geen linkje naar de bijbehorende slides?

---

Jawel.. one sec...

http://cm.bell-labs.com/who/rob/qcintro.pdf

Komt van: http://cm.bell-labs.com/who/rob/

Laat me weten wat je er van vindt

Ik vond het een erg boeiende lezing

quote:

---

Op zaterdag 1 maart 2003 03:22 schreef ChOas het volgende:

Audio: http://technetcast.ddj.com/tnc_save_mp3.html?stream_id=310

Slides: http://cm.bell-labs.com/who/rob/qcintro.pdf

Komt van: http://cm.bell-labs.com/who/rob/

Laat me weten wat je er van vindt

Ik vond het een erg boeiende lezing

---

Nog bedankt voor de verwijzing naar de MP3 en de PDF file. Ik vond het een heel goed overzicht van de experimentele en theoretische basis van quantumcomputing met goede referenties naar klassieke informatietheoriën zoals de standaard theorie van de twee jaar geleden overleden Claude Shannon. Wat ikzelf fascinerend vond is dat hij bijna 3 jaar geleden allemaal verwachte toekomstige experimenten noemde die op dit moment (dus bijna 3 jaar na zijn lezing) reeds tot positieve resultaten hebben geleid.

Drie jaar geleden waren eigenlijk alleen Bell Labs (Peter Shor et.al), IBM Yorktown, Los Alamos en de Universiteit van Innsbrück grootschalig experimenteel aktief op het gebied van quantumcomputing. In de afgelopen drie jaar is er heel veel vooruitgang bereikt in de verspreiding en verdieping van de theorie. De belangstelling vanuit Universiteiten is nu universeel overgegaan van uitsluitend theorie naar meer gecombineerd praktijkonderzoek. De toepassing van quantummechanische effecten in de elektronica, waarvan hij de IBM microdrive leeskop en bijvoorbeeld quantumdots noemde, neemt ook gestaag toe.

Heel interessant waren ook de vragen en opmerkingen van de computernerds uit het publiek. Ik denk dat deze lezing vooral voor IT'ers - zoals jij zegt - veel vragen beantwoord die ook in dit topic aan de orde zijn geweest en ook de algemene skepsis voor quantummechanica onder IT'ers kan beteugelen. Mensen die quantummechanica nog steeds een ver van hun bed show vinden moeten zich ook maar beperken tot ouderwetse signaallampen, de abacus en buizenradio's. Zoniet dan laat ik een ieder vrij om hen met hun negatieve impedantie Gunn-diodes, blue-ray laserLED's en quantum Hall-effecten te blijven bestoken!

P.S. veel van zijn antwoorden op vragen uit het publiek moet je wel zien binnen de context van de vragen. Zo is zijn antwoord op de vraag - of quantumcommunicatie intrinsiek veilig is - inmiddels theoretisch weerlegt, bijna op de manier die de dame - die de vraag stelde - bedoelde. Ook bestaat er sinds eind vorig jaar een single photon laser, waardoor er meer succesvolle experimenten met niet-lineaire optica kunnen worden gedaan. Hij stelde dat de glasvezelcapaciteit veel sneller zou groeien dan de wet van Intel's Gordon Moore, maar de grens van 1 foton per communicatiebit die hij voor 2010 voorspelde is nu al in het laboratorium bereikt. Het bezwaar van de noodzaak van een klassiek communicatiekanaal voor message tijdstipsynchronisatie is daarbij ook niet meer nodig. Je stuurt dan zoals gewoonlijk periodiek een EPR photon-pair vanuit het midden van een glasvezel naar beide uiteinden, zonder out-of-band communicatie met informatie over de opwekking van dat fotonpaar. Je stuurt dus het eenmalige communicatie-kanaal op weg om er later - zodra ieder foton aan een uiteinde wordt verwacht - blindelings een qubit (of niets als maar één of geen van de fotonen ongeschonden is aangekomen) over te sturen. Dit principe is al met succes met een snelheid van enkele kilobits/sec gebruikt om de bits van een grafische afbeelding onmiddelijk te versturen. Zij het dat er een dag rekenwerk aan te pas kwam om de echte van de false bits te onderscheiden. Dat werk zal in de toekomst door quantumfirmware (een in de glasvezel ingebouwde quantumcomputer) kunnen worden opgelost. Dit voorbeeld geeft wel aan op welke vreemde manier je de fascinerende problemen van de quantummechanica in de praktijk moet oplossen.

^{Video+Slides: 'Quantum teleportation and applications' 29-08-2002 Gilles Brassard
Quantum Information for die-hards!}

Informatie overdracht is gelijk aan nul. Wanneer iemand een gedachte denkt is deze gedachte tegelijkertijd beschikbaar (bij afstemming) voor iedereen. Hierbij dient echter de bariere van de lichtsnelheid overwonnen te worden. Hierdoor is voorbij de lichtsnelheid de tijd 0 (gelijktijdig, eeuwig NU om er maar wat namen aan te geven)

Quantum computing weer een stapje dichterbij

De eerste bouwsteen van de kwantumcomputer

Delftse onderzoekers hebben een eerste stap gezet op weg naar de kwantumcomputer. Met hun flux qubit haalden ze het wetenschappelijk topblad 'Science'. Als duizend van deze qubits achter elkaar worden geschakeld, is de kwantumcomputer echt klaar.

Flux-qubit website * Alleen voor Trackies en Techies!

Quantum computation * Introductie: A great challenge with a wonderful promise