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THEMA: Interstellare Kommunikation mittels Quantenmechanik - Frage

Interstellare Kommunikation mittels Quantenmechanik - Frage 16 Jun 2017 16:54 #15830

Liebe Community

Mir wurde gesagt, es sei möglich Teilchen direkt miteinander zu verschränken. Bei der Verschränkung ist es doch so, dass wenn ein Teilchen A den Zustand 1 hat, das verschränkte Teilchen B den Zustand 2 einnimmt und umgekehrt und zwar unabhängig vom Standort des anderen Teilchens. Diese „Kopplung“ kann vom Menschen beeinflusst werden. Das ist fantastisch, dachte ich mir. Auf diese Weise wäre eine interstellare Kommunikation ohne Zeitverzögerung möglich und man könnte somit auf eine Informationsübertragung mit elektromagnetischen Wellen verzichten. Wie beim Morsen kodierte man unsere Sprache anhand dieser zwei Zustände. Vorausgesetzt jemand flöge zuerst mit diesem verschränkten Teilchen zu einem anderen Stern. Da gibt es in meinem Gedankenexperiment wie mir scheint ein logisches Problem. Nehmen wir an, die Menschheit hätte diese zwei Quantenverschränkungskommunikationsmaschinen sowie das Raumschiff gebaut und auf der Erde hätten wir stabile zustände, da sich die Menschheit als eine Spezies unter einem Himmel gefunden hätte, sodass interstellare Raumreisen möglich wären. Eine der Kommunikationsmaschine flöge mit dem Raumschiff und der Besatzung zu Alpha Centauri und die andere Maschine bliebe auf der Erde. Das Raumschiff erreichte annähernd Lichtgeschwindigkeit und die Besatzung spräche mittels dieser Kommunikationsmaschine mit dem Kontrollzentrum auf der Erde. Die Kommunikation wäre dann ja gleichzeitig und zugleich auch nicht. Gemäss der Relativitätstheorie verlangsamt sich die Zeit an Bord des Raumschiffs im Vergleich zur Erdenzeit, die Kommunikation wäre aber gleichzeitig. Wie würde ein solches Gespräch aussehen? Ich kann mir das nicht ganz vorstellen.

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Interstellare Kommunikation mittels Quantenmechanik - Frage 16 Jun 2017 17:16 #15832

Hier hast Du leider etwas übersehen. Man verschränkt 2 Teilchen, so dass sie den Gesamtspin 0 haben und schickt sie in verschiedene Richtungen los. Dann misst Du bei einem Teilchen den Spin, es ist "Spin-up". Dann wir das andere Teilchen bei der Messung "Spin-Down" anzeigen.

Wo ist hier also das Problem? Beim Aussenden kann man nicht beeinflussen, welches der beiden Teilchen bei der Messung "Spin-Up" hat, ansonsten zerstört man die Verschränkung. Bei der Messung selber ist die Wahrscheinlichkeit stets 50%, dass man "Spin-up" oder "Spin-Down" misst. Auch hier kann man das Ergebnis nicht beeinflussen. Durch die Verschränkung lässt sich gezielt keine Information übertragen.

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Interstellare Kommunikation mittels Quantenmechanik - Frage 16 Jun 2017 17:20 #15833

Zunächst tauchen zwei Probleme auf:
1) Raumschiff und Bodenstation müssten vor Antritt der Reise einen Vorrat an miteinander verschränkten Teilchen bunkern und sicherstellen das die Teilchen bis zum Gebrauch mit nichts wechselwirken und die Verschränkung dadurch verlieren.
2) Es ist afaik nicht möglich den verschränkten Zustand bei der Erzeugung festzulegen. So ist leider keine Kommunikation möglich, man bräuchte einen 2. Kanal um sich gegenseitig die Meßergebnisse mitzuteilen.

Angenommen diese unlösbaren Probleme wären gelöst:
Ich denke die spezielle Relativitätstheorie gilt dann immernoch. Wenn das Raumschiff nach einem Jahr in seiner Eigenzeit eine Nachricht sendet empfängt die Bodenstation diese erst nach vielen Jahren (in deren Eigenzeit) Einfach deshalb weil in der Bodenstation bereits diese vielen Jahre vergangen sind wenn das Raumschiff die Kommunikation beginnt.
Ich denke auch, die Kommunikation wäre zunächst unverständlich weil rotverschoben (was ja einer Zeitdilatation entspricht). Eine Sendung von 1 s Dauer würde auf der Bodenstation entsprechend verlängert erscheinen, wie ein Tonband das viel langsamer abgespielt als aufgennommen wird.

PS: letzteres gilt natürlich nur wenn das Raumschiff noch fliegt. Hält es am Ziel an befindet es sich quasi wieder im gleichen Bezugssystem und damit im selben Zeitrahmen wie die Bodenstation -- nur eben nicht in der selben Zeit!

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Interstellare Kommunikation mittels Quantenmechanik - Frage 16 Jun 2017 17:33 #15835

Vielleicht noch folgender Hinweis:
Man kann einem verschränkten Objekt nicht ansehen, ob sein entfernter Partner bereits gemessen wurde und schon gar nicht, was gemessen wurde.

Wenn man also das eigene Objekt mißt, fällt einem gar nichts besonderes auf, das Meßergebnis unterscheidet sich durch nichts von Messungen an nicht verschränkten Objekten. Erst wenn man beide Meßreihen vergleicht, stellt man die Korrelation fest.

Glaube nichts, weil ein Weiser es gesagt hat. Glaube nichts, weil alle es glauben. Glaube nichts, weil es geschrieben steht. Glaube nichts, weil es als heilig gilt. Glaube nichts, weil ein anderer es glaubt. Glaube nur das, was Du selbst als wahr erkannt hast.

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Interstellare Kommunikation mittels Quantenmechanik - Frage 19 Jun 2017 00:27 #15921

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UWL - Newsletter Juni 2017 von J.M.Gaßner:
Anton Zeilinger errang mit den Chinesen einen neuen Rekord in Sachen Verschränkung – nun mehr 1200 km. Verwendungszweck wie mein Vorredner schon sagte…
• Quantenschlüsselaustausch: Sicherer Austausch von Schlüsseln zwischen zwei Kommunikationspartnern zur verschlüsselten Übermittlung von Information. Der Austausch ist sicher, weil es nicht möglich ist, ihn ohne Störung abzuhören. Die austauschenden Partner können daher ein „Mithören“ beim Schlüsselaustausch bemerken.
• Quantencomputer: Bei Berechnungen mittels Qubits auf einem Quantencomputer wird bei manchen Algorithmen die Verschränkung von Qubits untereinander genutzt. Mit Quantencomputern könnten Probleme gelöst werden, die mit konventionellen Computern zwar prinzipiell lösbar sind, jedoch nur mit nicht realisierbarem Zeitaufwand.
Generell ist die Erzeugung verschränkter Systeme nicht einfach, weshalb bisher kein praktisch anwendbarer Quantencomputer für komplexe Berechnungen existiert. 2010 gelang es einem Team amerikanischer Wissenschaftler, mithilfe des „Frequenzkamm“-Prinzips verschränkte atomare Qubits auf relativ einfache Weise zu erzeugen.[7] Dennoch ist der Quantencomputer gegenwärtig noch ein überwiegend theoretisches Konzept.

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Interstellare Kommunikation mittels Quantenmechanik - Frage 19 Jun 2017 01:28 #15923

Also ob das mit den Quantencomputern was wird was man auch praktisch anwenden kann -- da bin ich noch recht skeptisch.
Ich hab gelesen es sei gelungen die Zahl 15 in Primfaktoren zu zerlegen. Das ist dann doch noch recht weit entfernt von RSA Schlüsseln > 2048 bit.
Und bei neueren Verfahren (wie z.B. elliptische Kurven) kommt man damit auch nicht weit.

Aus einem Überlagerungszustand aller richtigen und falschen Lösungen genau die richtige herauszufiltern kommt mir so vor wie aus einem perfekt grauen Bild die Mona Lisa herauszufiltern. Wenn ich nicht vorher weis wie Mona Lisa aussieht wird das schwierig.

Dennoch ist der Quantencomputer gegenwärtig noch ein überwiegend theoretisches Konzept.

So ist es ;)

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Interstellare Kommunikation mittels Quantenmechanik - Frage 19 Jun 2017 04:00 #15924

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Wer sich interessiert: o.Univ.-Prof. Dr. Anton Zeilinger führte und führt die Experimente mit seinem Team seit einigen Jahren durch
Anton Zeilinger ist ein österreichischer Quantenphysiker und Hochschullehrer an der Universität Wien. (72 Jahre) Auf YouTube gibt es viele Videos. Das Team begann mit einer sehr bescheidenen Entfernung. Ich bin von ihm begeistert!

Quantenverschränkung erstmals gefilmt

Physics@FOM Veldhoven 2016, Anton Zeilinger - Quantum teleportation and entanglement

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Interstellare Kommunikation mittels Quantenmechanik - Frage 20 Jun 2017 14:03 #15965

Liebe Community

Vielen Dank für eure Beiträge zu meiner Frage. Es freut mich in so kurzer Zeit so viele Antworten erhalten zu haben. Dank euch habe ich jetzt besser verstanden, wie das mit der Verschränkung funktioniert.

Grüsse

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Interstellare Kommunikation mittels Quantenmechanik - Frage 20 Jun 2017 14:17 #15966

Gutes Video!

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Interstellare Kommunikation mittels Quantenmechanik - Frage 20 Jun 2017 14:51 #15972

Falls dein Englisch gut genug ist:


S = k log W
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S = k log W

Interstellare Kommunikation mittels Quantenmechanik - Frage 16 Jul 2017 01:42 #17279



Hier ist ein Quantencomputer, das aber nicht der einziege, glaube IBM hat auch einen (erinnerung) Rainer Blatt ist ein ganz nüchterner Wissenschaftler, er sagt mir ist egal warum der Apfel von Baum fällt, erklären kann es nicht. Es ist ihm egal er will damit arbeiten und Computer bauen,das doch auch ok.

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Interstellare Kommunikation mittels Quantenmechanik - Frage 16 Jul 2017 02:30 #17282



das gehört auch noch dazu, da merkt man auch wie bodenständig er ist. jeder jeck ist anders

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Interstellare Kommunikation mittels Quantenmechanik - Frage 16 Jul 2017 02:42 #17283



hier ist die ganz genaue geheime erklärung :cheer:

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Interstellare Kommunikation mittels Quantenmechanik - Frage 16 Jul 2017 03:09 #17284

Was lernen wir daraus, Hirnzellen funktionieren so ähnlich wie die spukhafte fernwirkung :silly: was ist das dann im umkehrschluss, das ganze Universum ein riesiges Gehirn. Aber das nur ein teil der wahrheit was mit in den Sack mus. wäre möglich, aber so einfach auch wieder nicht ka

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