Lõbus rääkida teleportatsioon

Ma andsin rääkida Ulme Klubi Rehovot kohta Jaanuaril 31, umbes kvant-teleportatsioon ja muu hull värk. Minult on küsitud, et proovida kirjutada välja esimese osa minu juttu, kui ma lugeda, mida “teleportatsioon” tähendab ja kui raske see võib tõesti olla. Ma ei väida, et see oleks lõplik küsimuses, lihtsalt minu mõtted selle kohta. Minu oma teadusuuringute huvid tõesti lasub põhiline quantum nähtuste ja väljaspool seda valdkonda ma olen tõenäoliselt komistavad kui teine.

Alustada olgem küsi ainult seda, mida me võib-olla tähendab mõiste “teleportatsioon.” Lõppude lõpuks, kui keegi tuleb kuni teile, öeldes: “vaata, ma olen lõpuks teinud seda! Ma olen avastanud, kuidas teleport…” tahaksime, et oleks võimalik otsustada, kas me olime isegi räägivad sama keelt. Hea, nii et ma olen näinud Star Trek ®, nii et ma kujutan ma võin võtta pussitada, määratledes seda:

Teleportatsioon on mingi hetkeline “maisest” transportima.

Nüüd oota üks hetk, ma ei osta seda! Einsteini relatiivsusteooria – ja paljude aastakümnete jooksul eksperimentaalsed tõendid tagasi teda hilt – öelda, et kõige kiirem kiirus on valguse kiirus. Kui me võtame selle osana normatiivne teadus-siis me ei kavatse muuta meie määratlus kohe:

Teleportatsioon on mingi “maisest” transportima.

(Vähemalt praegu.)

Noh, et on natuke parem, kuid mul on olnud üsna ebaselgeks, mida ma mõtlen maisest. Võib-olla ma peaks laskma joonisel olema meie parim juhend, mida see võiks tähendada:

Ma arvan, et kui ma mõtlen see määratlus veidi aega ma hakkan aru, et meil on juba palju näiteid teleportatsioon meie ümber iga päev:

  • telefon: transports heli lained nagu elekter.
  • faks: veab pildi.
  • Maailma Lai Veeb: …

Noh, kas need arvestatakse, kui teleportatsioon? Nad on tõesti kopeerimine protsesse. Nad lahkuvad, heli -, pildi-mida-on-sind taga ja saadab koopia shooting kogu ruumi mõned maisest viisil. Hmmmm, peaks me osta seda? Nad ei jäta koopia taga meie lemmik TV programm. Noh, võib-olla see on just see, mida nad teevad. Need on mõned masin, mis mõõdab seisukohti ja kiiruste ja liiki aatomite kogu isiku ja seejärel saata teabe (näiteks raadiolained) koht, kus keha on rekonstrueeritud, mille teine masin. Noh, TV, nad on ka teada, kuidas taastada isikule teabe põhjal ilmselt ilma, et masin seda vastu võtta. (Üks asi korraga, palun!)

Milline on originaal? Noh, võib-olla masin, mis mõõdab kõik need aatomid on viil isiku peale, et seda teha. Ma arvan, et oleks nagu koopia masin flash lamp, mis oli liiga kuum (vaporizing originaal). See ei ole absoluutne nõue. Niipea, kui keegi välja töötanud, kuidas luua rohkem õrn kopeerimise nad võiks jätta originaali taga. Oleks nad tahavad? Oleks hing kopeerida? Oleks kopeeri veel makse maksma, kui originaal oli ikka ümber? Ma arvan, et ma ei saa vastata iga vajutades küsimus.

Muidugi, kui me võiks kunagi teada, kuidas seda teha, me võime leida uusi teadusuuringute valdkondi nagu “eksperimentaalne religioon”. Kes teab?

Lihtsalt, kui palju teavet me räägime ikkagi? Hästi nähtava inimese projekti American National Institute of Health vaja umbes 10 Gigabaiti (see on umbes 10^11 = 100,000,000,000 “bits” või jah/ei vastused, see on umbes kümme CD-Rom) anda täielikult kolmemõõtmeline andmed inimese alla ühe millimeetri võrra resolutsioon igas suunas. Kui me unustame tunnistades aatomid ja mõõdavad nende kiiruste ja lihtsalt skaala, mis resolutsiooni ühe aatomi pikkus mõlemas suunas, mis on umbes 10^32-bitine (üks järgnevad kolmkümmend kaks nulli). See on nii palju informatsiooni, et isegi parim optilised kiud mõeldav see oleks võtta üle saja miljoni sajandeid edastada kogu info! See oleks lihtsam kõndida! Kui me pakitud kõik, et teave arvesse CD Rom oleks sobituvad kuup peaaegu 1000 kilomeetrit sees pool! Piisavalt öeldud?

Kuule, aga sa oled kõik clamouring seal “kuidas määramatuse printsiip, kas sa tõesti mõõta asju, mida täpselt?” Hästi kvant teooria ütleb meile, et täpsust, millega saame mõõta asukoha ja kiiruse kohta iga osake on piiratud väga lihtne valem:

                             uncertainty in velocity
  uncertainty in position x -------------------------
                                 speed of light

                         one millionth of the radius of a Hydrogen atom
                    >   ------------------------------------------------
                            the particle mass / the mass of Hydrogen

Kui me tahame, et mõõta iga aatomi sees tüüpiline aatomi suurus see tähendab, et kiirused on ebakindel umbes 300 meetrit sekundis (kui osakeste kaalub sama palju kui Vesiniku aatom öelda).

See kõlab kiire, aga see ei ole nii halb. Tavaline jiggling meie aatomid tänu meile on toatemperatuuril on suurem kui see, koefitsiendiga kolm või rohkem. Teisisõnu, määramatuse printsiip ei tundu liiga kitsas mõttes, kui hästi saame mõõta need aatomid.

Muidugi, see ei ole veel kõik. Aga “quantum riigi” need aatomid? See asi, mida energia taset, kõik nad on? Kas keemilisi reaktsioone on vaja see info tööle, kui me uuesti aatomid teha inimene? Noh, minu parim arvan, et ei ole! Kui on parimad arvan, et mitmed teised teadlased olen küsinud ka. Kuid see on vaevalt lõpliku vastuse. Ma arvan, et mis kipub mind veenda, et üksikasjalikud quantum riik ei ole oluline, et saada parem, kui soovite kopeerida isik ja teha uus osaline teave on, et inimesed rutiinselt minna haiglate tuumaresonants (NMR – nuclear magnetic resonance) ja elektronide spinn vastukaja (ESR) skannib näha sees. Need menetlused segatakse quantum ühendriikide vähemalt mõned suurte aatomite arvu ja tuumad inimesed on skaneeritud, kuid see ei tundu häirida oma isu (mis muudab need ikka inimeste minu raamat). Seega siin jälle quantum loodus meie aatomid ja molekulid ei tundu, et välistada kopeerimise meetodit teleportatsioon.

Suur hulk teavet seotud, kuigi on veel meeles arusaamatu! Võib-olla me peaksime alustama midagi väiksemat …

Algselt http://www-users.cs.york.ac.uk/~schmuel/tport.html

Tagasi esilehele