Raumcon
Raumfahrt => Konzepte und Perspektiven: Raumfahrt => Thema gestartet von: tobi453 am 16. März 2007, 13:01:14
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Auszug aus derstandard:
Zeilinger macht immer größere Sprünge
144 Kilometer Entfernung zwischen zwei Observatorien auf La Palma und Teneriffa überbrückt - nächster Schritt: der Blick ins All [...]
Edit: Zitat gekürzt.
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Nachdem nun gezeigt wurde, dass die Verschränkung zwischen zwei Photonen auch noch nach 144 km Flug durch die Atmospäre intakt ist, bedeutet dies, dass die Verschränkung auch noch im Weltall intakt ist. Dies bietet völlig neue Möglichkeiten. So könnte es nun nicht abhörbare Verbindungen zu Spionagesatelliten geben oder es könnten Banktransaktionen völlig gefahrlos durchgeführt werden. Angesichts dieses Potentials überlegt die ESA nun wie man das ganze am Besten im Weltall testet. Im Gespräch sind ein Test auf der ISS oder auf einem eigenen Satelliten.
Hier ein Bild von dem Sendegerät:
(http://www.esa.int/images/Alice_l,0.jpg)
Quelle:
http://www.esa.int/esaCP/SEMXM7Q08ZE_index_0.html
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Neuer Artikel zur Quantenkommunikation:
http://www.sciam.com/article.cfm?id=space-station-could-beam
Zeilinger möchte ein Experiment zur ISS bringen, welches von dort verschränkte Photonen zur Erde schickt. Dazu darf das Gerät nicht schwerer als 100 kg und nicht größer als 1.4 sein. Außerdem darf es nur 250 Watt an Strom konsumieren. Man möchte nun schnell einen Prototypen bauen und erste Tests durchführen, damit das Projekt im November von der ESA-Ministerratskonferenz abgesegnet wird. Eine vorläufige Beurteilung der ESA fiel bereits sehr positiv aus.
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Stimmt es das Änderungen bei der "spukhafte Fernwirkung" sofort eintreten und nicht erst nach einiger Zeit, also eine Informationsübermittlung schneller als Licht?
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Wie schnell ist diese Art der Übertragung? Kann man damit "so aus Spaß" unsere eventuellen Nachbarn in weiter Ferne leichter erreichen?
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Also so wie ich das verstehe arbeitet das ganze Konzept mit Lichtgeschwindigkeit, also nicht schneller als bisherige Funkkommunikation. In dem ersten Text ist ja von einem "Senden" von Photonen die Rede.
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"Überlichtgeschwindigkeit" entsteht dadurch, dass man 2 verschränkte Photonen trennt. Wenn man dann das eine misst und "kennt", kennt man sofort auch das andere, welches sich irgendwo befinden kann. Damit hat man mit Überlichtgeschwindigkeit, weil "sofort" Informationen über das entfernte Objekt gewonnen.
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Aber muss man nicht das eine der beiden Photonen erst noch zum Empfänger schicken bevor dieser Informationsaustausch stattfinden könnte? Man müsste also sozusagen erst eine Initalisierung mit Lichtgeschwindigkeit durchführen, bevor die Überlichtkommunikation stattfinden kann. Oder vertue ich mich da gerade?
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Ja, so müsste das "erst mal" sein. Ich bin da auch kein "Fachmann". Aber eine Idee wäre, man schickt ein verschränktes Photon zu einem entfernten Empfänger, das zweite behalten wir "hier". Wenn der Empfänger es nach einer gewissen Zeit bekommt und es manipuliert, beeinflusst er instantan auch unseres hier und wir wissen sofort was er gemacht hat.
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Aber eine Idee wäre, man schickt ein verschränktes Photon zu einem entfernten Empfänger, das zweite behalten wir "hier". Wenn der Empfänger es nach einer gewissen Zeit bekommt und es manipuliert, beeinflusst er instantan auch unseres hier und wir wissen sofort was er gemacht hat.
Um das mal klarzustellen: Auch mit Quantenkommunikation ist eine überlichtschnelle Informationsübertragung nicht möglich. Hier geht es auch mehr um Kryptographie als um Übertragungsgeschwindigkeit: Die Eigenschaft der Verschränkung der Photonen dient nur als Sicherheitmechanismus, da jede Manipulation durch einen Abhörversuch sofort auffallen würde.
@Schillrich: Man wüßte nicht sofort "Was der andere gemacht hat", denn man müsste ja ebenfalls eine Messung vornehmen, was dank Heisenberg nicht so gut klappt, ohne das Photon selbst zu beeinflussen. Jedenfalls kann man auf diesem Weg nicht einfach so überlichtschnell kommunizieren.
Schaut doch mal hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Quantenkryptographie
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Welche Geschwindigkeit hat dann die Übertragung des Zustandes und kann man den Zustand des verschränktes Photon ofters ändern oder geht das nur einmal?
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Schaut doch mal hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Quantenkryptographie
Und da:
http://www.mitternachtshacking.de/blog/?s=Quantenkryptographie&submit=Suchen
Gruß Thomas
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Unser Mitglied SpaceWarper hat momentan technische Probleme, hat mich aber gebeten folgenden Beitrag zum Thema zu einzustellen:
Mit einem Trick geht es fortdauernd.
Man muß das verschränkte Teilchen-Paar nicht erst an beiden Zielorten zuteilen sondern kann es schon lange vorher in geringer Entfernung.
Die "Ausbreitungs-Geschwindigkeit" lässt sich nicht berechnen weil es keine Ausbreitung gibt und insbesondere weil die Variabel t in v=s/t gleich NULL ist und darum keine Geschwindigkeit definierbar ist. Die Kommunikation geschieht dann also _instantan_.
Neben der nicht vorhandenen Verzögerung dürfte diese Art der Kommunikation nebenbei auch sehr Energie-effizient sein auf Seite des fernen Satelliten als insbesondere auch des Deep-Sky-Networks. Was kostet da eigentlich ein Telefon-Gespräch zum Pluto?
Wenn es gelingt dieses Phänomen zu beherrschen dürfte das die terristrische und interplanetarische Kommunikation revolutionieren. Ich hab seit vielen Jahren nicht wieder davon gehört. Schön wenn man da endlich mal was zustande bringen würde.
Mit einen optischen Gitter sollte es kein Problem sein einen Switch zu bauen .. ich liebe Bandbreite ;)
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Die Kommunikation mit Hilfe des Verschränkungszustandes ist sicher eine kleine Revolution in der Kryptographie. D.h. Inhalte können so geheim und so sicher übertragen werden wie nie zuvor. Daran hat natürlich das Militär ein Interesse, aber auch Unternehmen, die z.B. digitale Kinofilme über Satelliten direkt an die Kinos senden. Militär- und Copyright-Fans dürfte das ganze also freuen. ;)
Für den durchschnittlichen Weltraumenthusiasten sieht's etwas anders aus: Weder wird die Kommunikation mit Deep Space-Sonden oder sonstigen Raumschiffen durch diese Technologie verschnellert, noch wird die Kommunikation energieeffizienter. :(
Wer nicht glauben will, dass trotz der "spukhaften Fernwirkung" keine überlichtschnelle Kommunikation möglich ist, d.h. prinzipiell und eben nicht nur technisch im moment, der setze sich mit dem so genannten
No-Cloning-Theorem (http://de.wikipedia.org/wiki/No-Cloning-Theorem) auseinander. Man braucht einfach einen "klassischen Informationskanal", ohne den geht's nicht!
Auf einen "Sub-Space transceiver"müssen wir wohl noch ein paar Jährchen warten. :'(
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Wenn man es richtig, macht geht es ohne eine Funkverbindung.
Man verschränkt zwei Teilchen auf 3 verschiedene Weisen (Q1,Q2,Q3). Wenn man Q1 untersucht, bleiben Q2,Q3 nach wie vor unbestimmt. Man weiß von beiden Teilchen, daß sie gleich sind, aber nur von Q1 die exakte Konfiguration. Was an dem einen Teilchen an Q1 "hineingeschrieben" wird, kann an dem anderen Teilchen "ausgelesen" werden, ohne die Kohärenz zu verletzen, weil Q2,Q3 unbestimmt bleiben.
@
Das von dir angesprochene No-Cloning-Theorem ist wenn ich das richtig verstehe eine unbewiesene Theorie. Außerdem gilt sie nicht für die Teilchen-Paar-Erzeugung - diese Teilchen sind bis auf das letzte identisch (Photonen) bzw. identisch-invertiert (Positron/Elektron).
Ich bleibe bei meiner Aussage.
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Das No-Cloning-Theorem bezieht sich auf Qubits - also die kleinstmöglichen Informationseinheiten in der Quantenwelt, deren Träger in unserem Fall Photonen sind.
Es kann durchaus bewiesen weden, aber eben mathematisch und durch einen indirekten Beweis.
Wenn man mal eben so eine überlichtschnelle Kommunikationsmethode entwickeln könnte, warum ist da außer dir noch keiner drauf gekommen?
Was meinst du mit Q1, Q2 und Q3? Bei Photonen geht es bei der Verschränkung meist und hauptsächlich um die Polarisation, die "gemessen" wird.
"Messen" heißt in diesem Fall übrigens eigentlich mehr "Festlegen", da der Zustand vor der Messung nicht festgelegt war (typisches Quantenphänomen).
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Ich habe nicht gesagt daß keiner schon vor mir darauf gekommen ist.
Ich weiß von einen Experiment, daß genau dieses geschafft hat.
Allerdings habe ich seit vielen Jahren nicht davon wieder gehört.
Das kann allerdings auch ein positives Zeichen sein :)
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Ich weiß von einen Experiment, daß genau dieses geschafft hat.
Es fählt mir schwer solche Aussagen ernst zu nemmen ;) eine Quelle vielleicht? Oder name des Experiments? Oder zumindest des Effekts?
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sorry .. das ist über 10 jahre her, als ich davon gelesen habe .. vermutlich in der Zeitschrift Spektrum der Wissenschaft.
Ich werd einfach mal gucken welche Artikel ich in meinen Zeitschriften finden kann um zu sehen welche Aussagen ich noch machen kann ;)
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Ich nehme mal an Ihr meint die Quantenteleportation (http://de.wikipedia.org/wiki/Quantenteleportation).
Die praktische Bedeutung der Quantenteleportation liegt aber nicht darin, dass man Informationen oder gar Gegenstände damit überlichtschnell transportieren könnte. Siehe Link auf Wikipedia Artikel.
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Tja Chewie ... wenn man aber damit Daten überlichtschnell (eigentlich INSTANTAN weil eine Geschwindigkeit v=s/t mit t=0 nicht definierbar ist) z.B. von eine Pluto-Sonde in irdische Computer-System übertragen kann, dann ist das doch wohl einer der wichtigsten Gründe überhaupt?
Vll. sollte ich es nochmal deutlich sagen: das von mir angesprochene Verfahren hat nichts mit dem Wiki-Link zu tun! Es werden Daten übertragen und es werden quasi-identische Teilchen-Paare benutzt. Nebenbei bemerkt: Man kann prinzipiell den Quanten-Zustand eines Teilchen ermitteln OHNE DIREKTE WECHSELWIRKUNG - also ohne "messen". Witziger weise wird dadurch (normalerweise) ebenfalls die Kohärenz gebrochen.
Das von mir beschrieben Verfahren will ich leicht abwandeln um es vereinfacht beschreiben zu können:
Man habe drei Becher und zwei Kugeln ROT und BLAU.
Nun legt man die Kugeln unter zwei der Becher und fängt an die Becher so schnell zu verschieben und zu vertauschen, daß man nicht mehr wissen kann, wo die Kugeln jetzt sind. Nimmt man jedoch einen der Becher hoch sieht man keine Kugel, ROT oder BLAU.
Auch wenn man den Zustand dieses einen Becher bestimmt hat, weiß man dennoch nicht, was unter den anderen beiden Becher ist. Darum bleibt die Kohärenz dieser beiden Becher bestehen.
MfG
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Man kann prinzipiell den Quanten-Zustand eines Teilchen ermitteln OHNE DIREKTE WECHSELWIRKUNG - also ohne "messen".
Meinst du, durch Raten? :o ;)
SpaceWarper, es wäre sehr schön, wenn du in Zukunft Quellen für Deine Behauptungen angeben würdest, sodass jede/r die Möglichkeit hat, sich selbständig zu informieren.
Auch weiß ich oft bei deinen Beiträge nicht so recht, was du eigentlich sagen willst. Mal hälst du alles sehr vage und schwammig, mal wird es so detailliert, dass man den Zusammenhang nur noch schwer nachvollziehen kann.
Also, ich würde mich freuen, wenn du präziser formulieren würdest, was du meinst und dazu noch Belege und Quellen für deine Aussagen liefern würdest.
So könnten wir dann sinnvoll diskutieren. :)
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Sorry .. ich hab mein Wissen nicht dazu organisiert um eine wandelnde Bibliothek zu sein. "Wandelndes Lexiokon" trifft eher zu!
Ich hab hier was dazu gefunden: http://de.wikipedia.org/wiki/Wechselwirkungsfreie_Quantenmessung
Ich hab es mir aber nicht angeguckt und kann mir nicht sicher absolut sein, ob es genau das gleiche oder etwas ähnliches beschreibt. Ich werd aber dort nicht weiter recherieren weil es mir weiter egal ist und ich das Wesentliche verstanden habe.
Ich werd mir nicht angewöhnen jede meiner Aussagen durch geeignete Links zu ... was? beweisen? zurückzuführen?
Ich hab genug mit dem Inhalt zu tun da kann ich mir nicht tausende von Quellennachweise merken.
Zur information: es ist über 10 Jahre her daß ich darüber gelesen hab und ich kann nicht immer sagen wo ich etwas her habe. Ich sage nur: "Take it oder leave it!" Zu meinen Quellen gehört nicht die Bildzeitung und ich mach mir meine eigenen Gedanken bevor und während ich Informationen aufnehmen.
Wenn du so etwas wie ein Gütezeichen brauchst dann mach unter meine Posts gedankenlich ein "Trusted by SpaceWarper"-Siegel drauf.
Wenn du eine ab und zu zu einen speziellen Bereich eine Referenz BRAUCHST dann kann ich mich ja dir zur Freude bemühen die Information im Internet ausfindig zu machen.
MfG
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Der Wiki-Artikel hat mir jedenfalls sehr geholfen, zu verstehen, worauf du hinaus willst.
Danke! Weiter so! [smiley=thumbsup.gif]
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Meines Wissens kann man mitels Quantenteleportation keine Informationen überlichtschnell übertragen.
Zum Grundprinzip:
Es werden zunächst einmal zwei Teilchen miteinander verschränkt, d.h. die Quantenzustände werden gekoppelt. Das eine Teilchen wird zum Empfänger gesendet. Dann wird eine Zustandsmessung am zurückgebliebenen Teilchen durchgeführt, dieses Teilchen geht in einen Zustand über und dieser Zustand wird zum übertragenen Teilchen instantan (unendlich schnell) übertragen. Allerdings kollabiert durch eine Messung auch die verschränkte Wellenfunktion, so das die beiden Teilchen nun entkoppelt sind. Man kann nun den Zustand des übertragenen Teilchens messen und findet den gleichen Zustand wie beim zurückgebliebenen Teilchen (je nach Versuchsaufbau evtl. auch gedreht). Über einen klassischen Informationskanal überträgt man nun das Ergebniss der Zustandsmessung des zurückgebliebenen Teilchens und erhält nun die vollständige Information. Diese Information benötigt man, da das Ergebniss der Messung des zurückgebliebenen Teilchens zufällig ist.
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Das ist für den beschriebenen Fall richtig aber das bedeutet nicht, daß generell die Kommunikation über Quanten nicht möglich ist. In #14 versuche ich das prinzipielle eines Versuchsaufbaus wiederzugeben, in dem man schafte Informationen (schon vor ca. 10 Jahren) über verschränkte Quanten zu transportieren, ohne die Koheränz zu verletzen.
Kurz gesagt: Man darf Informationen erhalten/aufmodulieren aber man darf dabei nicht versuchen die verschränkte Quanten vollständig "durchschauen". Wie das geht ich hab ich prinzipiell weiter oben mit den drei Bechern und den zwei Kugeln erklärt.
Ich werd suchen ob ich hierzu einen Artikel im Internet finden kann.
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Hallo :)
Vielleicht kann ich helfen:
http://www.smart-systems.at/rd/rd_quant_de.html
Ich arbeite in den "Austrian Research Centers - ARC" - nur nicht in dieser Abteilung. Ich kenn die Leute natürlich, die "Quanten-Jungs" sitzen einen Stock unter mir. ;)
LG, Cebulonicus, der sich mehr mit Video & Sicherheitstechnik beschäftigt.
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Wie der Zufall es so will :D danke!
Kannst du sie mal fragen, welche Bandbreiten damit bereits erzielt werden können?
Für einen speziellen Mars-Relaise-Satelliten würde sich auch eine für den normalen Markt zu teure Lösung lohnen, weil die Alternative Deep-Sky-Network garantiert noch um Größen-Ordnungen teurer ist.
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Vielleicht ist hier Überlichtgeschwindigkeit durch Tunneln oder Superluminales Tunneln gemeint.
Einige interessante Literatur dazu gibt es hier:
Superluminales Tunneln (http://theory.gsi.de/~vanhees/faq/nimtz/nimtz.html)
Überlichtgeschwindigkeit durch Tunneln (http://www.aei-potsdam.mpg.de/~mpoessel/Physik/FTL/ueberlichttunneln.html)
Tunneleffekt - Räume ohne Zeit (http://www.wiley-vch.de/publish/en/books/bySubjectPH00/forthcomingTitles/3-527-40440-6/?sID=d05b)
Superluminal Tunneling Devices (http://online.kitp.ucsb.edu/online/qo02/nimtz/)
Wikipedia - Günter Nimtz (http://en.wikipedia.org/wiki/G%C3%BCnter_Nimtz)
Homepage von Dr. Günter Nimtz, Universität Köln (http://www.ph2.uni-koeln.de/Nimtz/)
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die "Quanten-Jungs"
Die "Jungs" beschäftigen sich mit Quantenkryptographie und nicht mit überlichtschneller Kommunikation. Zwar kommen hier ebenfalls, wie nun zur genüge besprochen, auch verschränkte Photonen zum Einsatz, werden aber nur zur Verschlüsselung benutzt.
Überlichtschnelle Informationsübertragung ist nach derzeitigem Kenntnisstand noch nichtmal theoretisch möglich, geschweigedenn praktisch. Das gilt auch für alle mögliche Tunneleffekte. Auch hier kann keine Information überlichtschnell übertragen werden.
Hier (http://www.nature.com/nature/journal/v439/n7079/full/nature04523.html#B1) ein Artikel zu dem von SpaceWarper ins Feld gebrachten Effekt aus Nature. Man muss sich einloggen und Geld bezahlen, aber vielleicht hat ja jemand an der Uni oder auf Arbeit Zugang dazu, oder hat Lust in die Bib zu gehen.
Dass dieser Effekt zur Bestimmung von Eigenschaften verschränkter Photonen benutzt werden kann, glaube ich zwar nicht. Dennoch ist es ein guter, kreativer Gedankengang, wie ich finde! ;)
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Dieses Tunneln auf lange Distanzen ist etwas was ich mir leider nicht recht erklären kann. Ich weiß nicht ob es mit dem normalen Tunneln vergleichsweise verwandt ist wie eine Brücke mit einer Unterführung (kreuzende Wege), aber der Effekt ist ja sehr ähnlich .. und sehr verrauscht.
Ich stelle fest daß derzeit keine Übereinkunft über die generelle Möglichkeit instantaner Quanten-Kommunikation möglich ist.
Aber: Das Universum mit seinen Eigenschaften ist nicht demokratisch - man kann darüber nicht abstimmen! ;)
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"Generell möglich" ist viel, meinetwegen auch die instantane Kommunikation. "Möglich" innerhalb des Rahmens unserer Physik ist sie jedenfalls nicht - wenn wir eine andere hätten, könnte viel möglich sein. Aber was sollen wir dazu sagen, haben wir doch keine Ahnung, wie eine andere Physik aussehen könnte.
Zum Tunneln: Dass Geschwindigkeiten >c gemessen werden, liegt an den Parametern der Messung selbst. Betrachtet man bestimmte Teile der elektromagnetischen Welle, scheinen sich einige tatsächlich schneller als c zu bewegen. Aber was bewegt sich da eigentlich schneller als c? Informationen jedenfalls nicht. Die können auf diesem Weg gar nicht übertragen werden und kommen maximal mit c beim Empfänger an. Kein Versuch hat bisher etwas anderes ergeben.
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Rate mal warum Quantenphysik Relativitäts-Theorie nicht zusammenfinden :D
Die ART beschreibt einen Sonderfall der von hier bis zur Sonne reicht und besitzt Axiome die einfach falsch sind.
Ich vertraue mehr den Aussagen der Quantenphysik! Wußtest du daß es möglich ist für kurze Zeit sich Energie zu borgen und somit zeiteilig den Energie-Erhaltungssatz zu verletzen? Gucke mal nach "Quanten-Zins" oder so ähnlich.
Kennst du den "Quanten-Radierer" - in Ereignis wird postum wieder ausradiert?
Wenn du glaubst die Quantenwelt ist wie du dir unsere vorstellst, dann irrst du! Unangenehmer weise sollte man herangehen um zu gucken wie weit unsere Welt mit der Quantenwelt übereinstimmt.
Wenn du denkst dann wäre unsere Welt widersprüchlich unterstellst du gleichzeitig dasselbe der Quantenphysik. Scheinbar versuchst du in drei Welten zu Leben: In der Welt der Quanten-Physik neben der Welt der erfahrbaren Alltagswelt und neben der Welt der ART. Kleiner Hinweis: Es gibt nur eine gemeinsame Welt (Real-Life) RL - und solange die Dinge nicht zusammenpassen stehen sie unter Verdacht fehlerhaft zu sein! QP und ART passen nicht zusammen - wählst du RL, Q oder ART? Wenn du alle 1:1 akzeptierst ist das schräg weil sie nicht zusammenpassen! Übrigens gilt c als Schranke für Massen - nicht für Informationen!
Kleiner Tip: Es gibt nur eine Welt - aber die ist wesentlich bizarrer als du dir vorstellen magst!
Und Menschen die etwas verfechten ohne es zu versteher heissen Zealots ^^
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Beim fern-tunneln denke ich habe ich eine ansatzsweise Erklärung:
Die Eingänge stellen Übergange zu verschieden beschaffenen physikalischen Räumen dar. Diese Grenzefläche verstehe ich als eine Art Membran.
Man denke an die .. öhm.. Kraft die zwischen zwei Metall-Flächen wirkt und auf den Druck eines Teils der (fehlenden) virtuelles Teilchen herrüht.
em-Wellen die gegen diese Membran "prasseln", erzeugen auf der anderen Seite eine Resonanz.
Was jedoch dazwischen schwingt muß ich noch bedenken. Sicher ist: Die Wellen passen nicht rein - sie passen nicht durch - auch nicht etwas.
Man sollte vll. die Dämpfung mal etwas genauer untersuchen, ob sie durch bekannte physikalische Felder und Topologien beeinflußt werden können, um herauszufinden WAS zwischen den Flächen schwingt bzw. WAS diese Schwingungen dämpft.
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Ja, manche Leute vergessen wohl, dass es sich bei allen Welten nur um Modelle handelt. Gelingt es uns eines Tages die ART und die QM durch ein oder mehrere andere Modelle zu ersetzen (das RL hilft hier nicht weiter! ;)), wäre es nicht ganz unplausibel anzunehmen, dass uns neue, jetzt noch unmögliche erscheinende Phänomene begegnen werden.
Derzeit bleibt alles in dieser Richtung, verzeihung: Amateurhafte Spekulation.
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Man denke an die .. öhm.. Kraft die zwischen zwei Metall-Flächen wirkt und auf den Druck eines Teils der (fehlenden) virtuelles Teilchen herrüht.
Casimir-Effekt, heißt das. Und der entsteht nicht wirklich durch den "Druck eines Teils der (fehlenden) virtuelles Teilchen".
http://de.wikipedia.org/wiki/Casimir-Effekt
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Zwischen den Platten können Teilchen mit zu großer Wellenlänger nicht existieren und somit auch nicht virtuell entstehen. Deren Abwesenheit bedeutet eine Druckminderung der virtuellen Teilchen und daher ein Druckungleichgewicht, weshalb der größere äußere Druck die Platten zusammenpresst. Korrekt! Ich meinte den Casimir-Effekt.
Damit wollte ich nur aufzeigen, daß etwas das nicht vorhanden ist, auch etwas bewirken kann. Ich hätte besser ergänzend die Elektronen-Löcher in Dioden aufführen sollen.
Ich kann nicht sagen, was im Hohlleiter geschieht, wie gesagt. Ich versuche nur mit den Mitteln, die mir bekannt sind, das Verhalten des Rohrleiters zu versuchen zu verändern und hoffen, daß, in diesem Fall die einzig mir greifbare Eigenschaft Dämpfung, eine Variante erkannt wird, um so bedeutend mehr Informationen über das Phänomen zu erhalten. Gleichzeit ziehe ich Analogien zu bekannten ähnlichen Phänomenen auf um Verwandtschaften zu aufzufinden.
Ich wollt mit dem Casimir-Effekt ebend zeigen, daß der Raum innerhalb des Rohrleiter sich nicht identisch mit dem Raum außerhalb verhalten muß, weil er anders beschaffen ist. Bestimmte Dinge können nicht darin enthalten sein. Damit will ich sagen: diese Fähigkeit könnte auf die Beschaffenheit des Raumes innerhalb des Rohrleiters begründet sein.
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Langsam macht man Fortschritte Link (http://derstandard.at/?url=/?id=3380614)
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Der Quantencomputer ist ja nochmal ein Thema für sich. Hoffentlich wird die Quantenkryptographie vorher verwirklicht. Sonst könnte der komplette Zusammenbruch der Weltwirtschaft drohen. :o
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Nachdem nun gezeigt wurde, dass die Verschränkung zwischen zwei Photonen auch noch nach 144 km Flug durch die Atmospäre intakt ist, bedeutet dies, dass die Verschränkung auch noch im Weltall intakt ist. Dies bietet völlig neue Möglichkeiten. So könnte es nun nicht abhörbare Verbindungen zu Spionagesatelliten geben oder es könnten Banktransaktionen völlig gefahrlos durchgeführt werden. Angesichts dieses Potentials überlegt die ESA nun wie man das ganze am Besten im Weltall testet. Im Gespräch sind ein Test auf der ISS oder auf einem eigenen Satelliten.
6 Jahre später... Die CSA will einen Microsatelliten starten, der Quantenkryptographie mit Satelliten ermöglicht um eine effektive Verschlüsselung zu ermöglichen, die theoretisch unknackbar ist.
Mehr dazu:
http://www.spacenews.com/article/military-space/35970com-dev-aims-to-place-quantum-cryptography-system-on-microsatellite (http://www.spacenews.com/article/military-space/35970com-dev-aims-to-place-quantum-cryptography-system-on-microsatellite)
DLR arbeitet auch an der Technologie mit Flugzeugen.
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DLR arbeitet auch an der Technologie mit Flugzeugen.
...und bekommt hierfür zusammen mit der LMU nun den diesjährigen Wissenschaftspreis des Stifterverbands – Erwin Schrödinger-Preis. Alle Achtung!
http://www.dlr.de/dlr/desktopdefault.aspx/tabid-10081/151_read-15527/year-all/#/gallery/20972 (http://www.dlr.de/dlr/desktopdefault.aspx/tabid-10081/151_read-15527/year-all/#/gallery/20972)
Für die Zukunft hoffen die Preisträger, die Ergebnisse auf Satelliten übertragen zu können und so den weltweiten Austausch sicherer Schlüssel zu ermöglichen.
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"Verschlüsselte Kommunikation mit Hilfe von Quantenprozessoren
Physikteam der Universität Jena und des CiS Forschungsinstituts wird mit hochdotiertem Innovationspreis ausgezeichnet. Eine Pressemitteilung der Friedrich-Schiller-Universität Jena."
(https://media.raumfahrer.net/upload/2023/10/31/20231031083237-bdb5f307.jpg)
Dr. Falk Eilenberger (l.), Kim Lammers (m.) und Dr. Tobias Vogl (r.) sind Teil des Gewinnerteams. (Bild: Anne Günther / Uni Jena)
Weiter in der Pressemitteilung der Uni Jena:
https://www.raumfahrer.net/verschluesselte-kommunikation-mit-hilfe-von-quantenprozessoren/ (https://www.raumfahrer.net/verschluesselte-kommunikation-mit-hilfe-von-quantenprozessoren/)
Viele Grüße
Rücksturz
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"ECDF: Quantenspeicher auf Satelliten für Quanteninternet
Um das Quanteninternet zu ermöglichen, schlagen Forscher*innen am Einstein Center Digital Future (ECDF), am DLR-Institut für Optische Sensorsysteme (DLR-OS), der Humboldt-Universität zu Berlin (HU) und der University of Strathclyde (UoS) die Installation von Quantenspeicher- und “Quantenrepeater”-Stationen in einer erdnahen Umlaufbahn im Weltraum vor. Eine Medieninformation des ECDF."
(https://media.raumfahrer.net/upload/2023/10/31/20231031083238-569e2034.jpg)
Satellit über der Erde – Illustration. (Bild: DLR CC-BY 3.0)
Weiter in der Medienmitteilung des ECDF:
https://www.raumfahrer.net/ecdf-speicherbausteine-auf-satelliten-fuer-quanteninternet/ (https://www.raumfahrer.net/ecdf-speicherbausteine-auf-satelliten-fuer-quanteninternet/)
Viele Grüße
Rücksturz
PS: Eine Illustration von "Azur" zu verwenden finde ich eine "spannende" Idee, im Zusammenhang mit Quantenkommunikation ;)
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Welche Geschwindigkeit hat dann die Übertragung des Zustandes und kann man den Zustand des verschränktes Photon ofters ändern oder geht das nur einmal?
Stell Dir das lieber so vor.
Du schneidest eine Münze in der Mitte durch und verschickst eine Hälfte damit per Post zu einem Empfänger. Wenn der Empfänger die Post öffnet weis er überlichtschnell wie der Zustand der anderen Münzenhälfte ist.
Ava
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Leider ist es nicht so einfach. Die Entscheidung fällt erst mit der Messung, wenn man versteckte Variablen nicht zulässt, ist der Zustand eines solchen Quantensystems bis zur Messung offen, und zwar wirklich unbestimmt, nicht nur unbekannt wie bei der Halben Münze.
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Leider ist es nicht so einfach. Die Entscheidung fällt erst mit der Messung, wenn man versteckte Variablen nicht zulässt, ist der Zustand eines solchen Quantensystems bis zur Messung offen, und zwar wirklich unbestimmt, nicht nur unbekannt wie bei der Halben Münze.
Da hätte ich eine laienhafte Frage dazu: Welche Argumente gibt es dagegen, dass die Teilchen bei der Verschränkung bereits eine Art "Messung, Interaktion" erleben, und somit ihre Zustände festgelegt haben? (Dh die Münzseiten in dem Moment entschieden wurden)
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Leider ist es nicht so einfach. Die Entscheidung fällt erst mit der Messung, wenn man versteckte Variablen nicht zulässt, ist der Zustand eines solchen Quantensystems bis zur Messung offen, und zwar wirklich unbestimmt, nicht nur unbekannt wie bei der Halben Münze.
Da hätte ich eine laienhafte Frage dazu: Welche Argumente gibt es dagegen, dass die Teilchen bei der Verschränkung bereits eine Art "Messung, Interaktion" erleben, und somit ihre Zustände festgelegt haben? (Dh die Münzseiten in dem Moment entschieden wurden)
Ok, Bell sei Dank, dass gewisse kleine Abweichungen bei den zufällig ausgewählten Meßarten zum dem Schluss folgern lassen, dass die Zustände nicht bei der Verschränkung unbedingt definiert worden sind. Trotzdem spooky..
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"DLR eröffnet Institut für Satellitengeodäsie und Inertialsensorik in Hannover
Das DLR-Institut für Satellitengeodäsie und Inertialsensorik erforscht hauptsächlich Quantentechnologien. Anwendungsgebiete sind in der Raumfahrt, Erdbeobachtung, Navigation und Sensorik. Am 30. Mai 2022 wurde das DLR-Institut offiziell eröffnet. Eine Pressemitteilung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR)."
(https://media.raumfahrer.net/upload/2023/10/31/20231031090128-2524e9c2.jpg)
Enthüllung der Stele des neuen DLR-Instituts für Satellitengeodäsie und Inertialsensorik. (Bild: DLR)
Weiter in der Pressemitteilung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) => Link zum Portalartikel (https://www.raumfahrer.net/dlr-eroeffnet-institut-fuer-satellitengeodaesie-und-inertialsensorik-in-hannover/)
Viele Grüße
James
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"SES, ESA, Europäische Kommission: Quantenkryptografie-System für europäische Cybersicherheit
Ein von SES geleitetes Konsortium wird Technologien für die sichere Übertragung kryptografischer Schlüssel im Orbit entwerfen, entwickeln und validieren sowie den Satelliten EAGLE-1 betreiben, um die Länder Europas sicher zu vernetzen. Eine Pressemitteilung von SES."
(https://www.raumfahrer.net/wp-content/uploads/2021/01/Eagle1visualESA15.jpg)
EAGLE-1-Infografik. (Grafik: SES/ESA)
Weiter in der Pressemitteilung der ESA:
https://www.raumfahrer.net/ses-esa-europaeische-kommission-quantenkryptografie-system-fuer-europaeische-cybersicherheit/ (https://www.raumfahrer.net/ses-esa-europaeische-kommission-quantenkryptografie-system-fuer-europaeische-cybersicherheit/)
Viele Grüße
Rücksturz
PS. Vielleicht kann man inzwischen das Fragezeichen aus dem Threadtitel streichen. Auch wenn es hier um die sichere Übertragung von Quantenschlüssel, mithin Quantenkryptographie geht, ist es vom Grundsatz keine "verrückte Idee" mehr, sondern umsetzbare Realität.
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"Nobelpreis für Physik geht an die Humboldtianer Alain Aspect und Anton Zeilinger
Das Humboldt-Netzwerk zählt nun 59 Nobelpreisträger*innen. Eine Pressemitteilung der Alexander von Humboldt-Stiftung."
(https://www.raumfahrer.net/wp-content/uploads/2021/01/Nobelpreis22Physik900.jpg)
Nobelpreis für Physik 2022 (v.l.n.r.): A. Aspect, J. F. Clauser, A. Zeilinger. (Bild: Royal Swedish Academy of Sciences)
Weiter in der Pressemitteilung der Humboldt-Stiftung:
https://www.raumfahrer.net/nobelpreis-fuer-physik-geht-an-die-humboldtianer-alain-aspect-und-anton-zeilinger/ (https://www.raumfahrer.net/nobelpreis-fuer-physik-geht-an-die-humboldtianer-alain-aspect-und-anton-zeilinger/)
Viele Grüße
Rücksturz
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Das war fällig mit genau den 3!
Das Rätsel der Interpretation bleibt...
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Zum gleichen Thema:
"Leopoldina-Präsident Gerald Haug gratuliert Leopoldina-Mitglied Anton Zeilinger zum Nobelpreis für Physik
Der österreichische Quantenphysiker Anton Zeilinger, Mitglied der Leopoldina, erhält den Nobelpreis für Physik 2022. Zeilinger wird die Auszeichnung gemeinsam mit den Quantenwissenschaftlern Alain Aspect (Frankreich) und John F. Clauser (USA) entgegennehmen. Die drei Quantenforscher werden für ihre bahnbrechenden Experimente mit verschränkten Quantenzuständen ausgezeichnet, bei denen sich zwei Teilchen wie eine Einheit verhalten, auch wenn sie getrennt sind. Ihre Ergebnisse hätten den Weg für neue, auf Quanteninformation basierende Technologien geebnet, so die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften in Stockholm. Eine Pressemitteilung der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina."
(https://www.raumfahrer.net/wp-content/uploads/2021/01/LeopoldinaLogo260.jpg)
Logo Leopoldina. (Grafik: Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina)
Weiter in der Pressemitteilung der Leopoldina:
https://www.raumfahrer.net/leopoldina-praesident-gerald-haug-gratuliert-leopoldina-mitglied-anton-zeilinger-zum-nobelpreis-fuer-physik/ (https://www.raumfahrer.net/leopoldina-praesident-gerald-haug-gratuliert-leopoldina-mitglied-anton-zeilinger-zum-nobelpreis-fuer-physik/)
Viele Grüße
Rücksturz
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"Forschungsprojekt HYPERSPACE will Grundlage für interkontinentales Quantennetzwerk schaffen
Gemeinsam wollen Forschende aus Europa und Kanada die Grundlage für ein interkontinentales Netzwerk zur Quantenkommunikation schaffen. Im Rahmen des Projektes HYPERSPACE soll dabei speziell die Verteilung verschränkter Photonen via Satellit erforscht werden. Das Forschungsvorhaben ist nun in seine dreijährige Projektlaufzeit gestartet. Eine Pressemitteilung des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF."
Weiter in der Pressemitteilung des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF => Link zum Portalartikel (https://www.raumfahrer.net/forschungsprojekt-hyperspace-will-grundlage-fuer-interkontinentales-quantennetzwerk-schaffen/)
Viele Grüße, James
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Hallo,
Thales Alenia Space hat mit der ESA einen Vertrag zur Durchführung des TeQuantS Projektes abgeschlossen, um Techniken für die Quantenkommunikation zwischen Weltraum und Erde zu entwickeln. Ziel ist es, bis Ende 2025 optische Satelliten- und Bodenstationen zu bauen und so die Leistungsfähigkeit von satellitengestützter Quantenkommunikation zu demonstrieren.
Quelle: https://www.capital.fr/entreprises-marches/thales-alenia-space-a-signe-un-contrat-pour-le-projet-tequants-1458118 (https://www.capital.fr/entreprises-marches/thales-alenia-space-a-signe-un-contrat-pour-le-projet-tequants-1458118)
Gruß
Volker
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Hallo,
Thales Alenia Space hat mit der ESA einen Vertrag zur Durchführung des TeQuantS Projektes abgeschlossen, um Techniken für die Quantenkommunikation zwischen Weltraum und Erde zu entwickeln. Ziel ist es, bis Ende 2025 optische Satelliten- und Bodenstationen zu bauen und so die Leistungsfähigkeit von satellitengestützter Quantenkommunikation zu demonstrieren.
Quelle: https://www.capital.fr/entreprises-marches/thales-alenia-space-a-signe-un-contrat-pour-le-projet-tequants-1458118 (https://www.capital.fr/entreprises-marches/thales-alenia-space-a-signe-un-contrat-pour-le-projet-tequants-1458118)
Gruß
Volker
LEO - Erde geht besser klassisch: Der ping delay bei 600 km liegt klassisch bei 2 ms
Bei GEOs: Der ping delay geht dann von 150 ms auf 0. Damit wäre - Bandbreite vorausgesetzt - das Ende der LEO-Telekommunikation eingeläutet.
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LEO - Erde geht besser klassisch: Der ping delay bei 600 km liegt klassisch bei 2 ms
Bei GEOs: Der ping delay geht dann von 150 ms auf 0. Damit wäre - Bandbreite vorausgesetzt - das Ende der LEO-Telekommunikation eingeläutet.
Woher nimmst du die Sicherheit, dass die Latenz 0 betragen wird? Doch nicht von dem Glauben, dass die Verschränkten Photonen die Information instantan übertragen oder? ;P
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Wenn man das wüsste, bekäme man den Nobelpreis würde ich behaupten..
Aber ich gebe joachim999 recht.
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LEO - Erde geht besser klassisch: Der ping delay bei 600 km liegt klassisch bei 2 ms
Bei GEOs: Der ping delay geht dann von 150 ms auf 0. Damit wäre - Bandbreite vorausgesetzt - das Ende der LEO-Telekommunikation eingeläutet.
Woher nimmst du die Sicherheit, dass die Latenz 0 betragen wird? Doch nicht von dem Glauben, dass die Verschränkten Photonen die Information instantan übertragen oder? ;P
Dazu sei noch das folgende Video von Prof. David Kipping (Department of Astronomy, Columbia University) empfohlen:
Die Kurzantwort:
nein
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LEO - Erde geht besser klassisch: Der ping delay bei 600 km liegt klassisch bei 2 ms
Bei GEOs: Der ping delay geht dann von 150 ms auf 0. Damit wäre - Bandbreite vorausgesetzt - das Ende der LEO-Telekommunikation eingeläutet.
Woher nimmst du die Sicherheit, dass die Latenz 0 betragen wird? Doch nicht von dem Glauben, dass die Verschränkten Photonen die Information instantan übertragen oder? ;P
Dazu sei noch das folgende Video von Prof. David Kipping (Department of Astronomy, Columbia University) empfohlen:
Die Kurzantwort:
nein
Naja - wenn man das so sicher wüßte, dann wäre das Forschungsprojekt der Signalübertragung instantan oder v > c obsolet.
Ich sehe es mal als Grundlagenforschung an. Überlichtgeschwindigkeit läßt sich gut auf langen geraden Strecken sicher messen. Da bietet sich eine LEO-Messung an.
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Hallo,
LEO - Erde geht besser klassisch: Der ping delay bei 600 km liegt klassisch bei 2 ms
Bei GEOs: Der ping delay geht dann von 150 ms auf 0. Damit wäre - Bandbreite vorausgesetzt - das Ende der LEO-Telekommunikation eingeläutet.
Steht doch im Text, den ich verlinkt habe. Glasfaserkabel auf der Erde können nur bis zu einer Entfernung von 150 km Quanteninformationen direkt übertragen. Deshalb wird der Einsatz von Satelliten als beste Option für die Quantenkommunikation über grössere Entfernungen angesehen.
Gruss
Volker
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Ich hatte das so verstanden, dass es bei der Übertragung von Zuständen verschränkter Quantenobjekten keinen übertragungsweg benötigt.
Da es keinen Weg gibt gibt es auch keine Geschwindigkeit.
Die Grundlagen hab ich nicht Verstanden.
Aber wenn das Funktioniert könnte man ohne Verzögerung mit Marssonden kommunizieren.
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Hallo,
Ich hatte das so verstanden, dass es bei der Übertragung von Zuständen verschränkter Quantenobjekten keinen übertragungsweg benötigt.
Da es keinen Weg gibt gibt es auch keine Geschwindigkeit.
Die Grundlagen hab ich nicht Verstanden.
Aber wenn das Funktioniert könnte man ohne Verzögerung mit Marssonden kommunizieren.
Die Verschränkung der Quanten führt zwar dazu, dass das eine Quantum "weiss" in welchem Zustand sich das andere befindet. Eine überlichtschnelle Übertragung von Information lässt sich aber dennoch nicht erreichen. Siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Quantenverschr%C3%A4nkung (https://de.wikipedia.org/wiki/Quantenverschr%C3%A4nkung)
Das heißt, die Information reist auch hier nicht schneller als das Licht.
Es geht bei der Quantenkommunikation also nicht darum, schneller als bisher Informationen übertragen zu können, sondern sicherer als bisher, durch Quantenschlüsselaustausch: https://de.wikipedia.org/wiki/Quantenschl%C3%BCsselaustausch (https://de.wikipedia.org/wiki/Quantenschl%C3%BCsselaustausch)
Gruß
Volker
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Die Verschränkung der Quanten führt zwar dazu, dass das eine Quantum "weiss" in welchem Zustand sich das andere befindet. Eine überlichtschnelle Übertragung von Information lässt sich aber dennoch nicht erreichen.
Hallo,
ich habe verstanden, dass es mindestens nach unserem heutigen Wissen nicht möglich ist, mit Hilfe der Quantenverschränkung Informationen überlichtschnell zu übertragen. Ich stelle das auch nicht in Frage. Aber ein Punkt irritiert mich dabei: Ist die reine Tatsache, dass ein Quant "weiß", welchen Zustand sein verschränkter Partner hat, nicht auch schon eine Informationsübertragung an sich?
Nochmal: Es geht mir dabei nicht darum, den Fakt in Frage zu stellen, dass wir zumindest mit unseren heutigen Mitteln die Verschränkung nicht zur Informationsübertragung nutzen können. Das ist völlig klar. Aber nach meinem (evtl. fehlerhaften) Verständnis ist die pure Verschränkung an sich doch schon eine überlichtschnelle Übertragung von Informationen (darüber, wie der Zustand des Partners ist). Mein Gedanke dabei ist einfach nur: Wenn diese eine Information über den Zustand des Partners überlichtschnell übertragen wird, könnte das ja zumindest ein Hinweis darauf sein, dass auch andere Informationen vielleicht irgendwann übertragen werden könnten. Mag aber völlig falsch sein, ich bin kein Fachmann ;)
Gruß
Excalibur
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Hallo,
Aber nach meinem (evtl. fehlerhaften) Verständnis ist die pure Verschränkung an sich doch schon eine überlichtschnelle Übertragung von Informationen (darüber, wie der Zustand des Partners ist). Mein Gedanke dabei ist einfach nur: Wenn diese eine Information über den Zustand des Partners überlichtschnell übertragen wird, könnte das ja zumindest ein Hinweis darauf sein, dass auch andere Informationen vielleicht irgendwann übertragen werden könnten.
Man kann den Zustand der verschränkten Quanten (z.B. Photonen) nicht überprüfen, ohne ihn zu zerstören. Das ist ähnlich wie bei Schrödingers Katze: sie ist nur solange sowohl am Leben als auch tot bis man nachsieht. Anders als in unserer makroskopischen Alltagswelt, wo der momentane Zustand eines Quellsystems feststellbar ist und somit am Zielsystem reproduziert werden kann, lässt sich der quantenmechanische Zustand eines Quellsystems im Allgemeinen gar nicht ermitteln. Für die Quantenkommunikation wird zusätzlich zu den verschränkten Quanten ein ‚klassischer‘ Informationskanal, etwa eine Funkverbindung, benutzt, dessen Signal den Raum durchquert und der höchstens mit Lichtgeschwindigkeit funktioniert.
Das ist also ein bisschen kompliziert: https://de.wikipedia.org/wiki/Quantenteleportation#Ablauf_im_Detail (https://de.wikipedia.org/wiki/Quantenteleportation#Ablauf_im_Detail)
Gruß
Volker
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Die Verschränkung ist keine überlichtschnelle Übertragung von Information, insbesondere ist sie keine Fernwirkung, weil
sie keine Wirkung ist, sie ist einfach nur soda für zwei Teilchen, die in diesem gemeinsamen Zustand "geboren" wurden.
Das ist eben das Mißverständnis, daß mit der lockeren Umschreibung "spukhafte Fernwirkung" erzeugt wird.
Einfache Vorstellung: man nehme ein Blatt Papier, schreibe links und rechts eine Nachricht, "gleiche" oder "ungleiche".
Das ist der verschränkte Zustand, dann teile man das Blatt in seine zwei Hälften, links schicke man zu A, rechts zu B.
Beide erhalten gleichzeitig ihre Nachricht, aber keiner weiß, was beim anderen drinsteht, das gleiche oder nicht.
Sie müssen zum Telefonhörer greifen und nachfragen, daß geht aber nur mit Lichtgeschwindigkeit und ist die Information.
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Neuer Quantendetektor könnte Quantencomputern dabei helfen zu kommunizieren.
Diese Nahaufnahme zeigt einen einzelnen PEACOQ-Detektor (Performance-Enhanced Array for Counting Optical Quanta). Ein einzelner Detektor ist kleiner als ein Zehncentstück und besteht aus 32 supraleitenden Nanodrähten aus niobium nitride auf einem Siliziumchip, der an Anschlüssen befestigt ist, die sich wie das Gefieder des Namensgebers, der Pfau, des Geräts auffächern. Jeder einzelne Nanodraht ist etwa 10.000 Mal dünner als ein menschliches Haar, und der aktive Detektor (in dem grün-schwarzen Quadrat am unteren Rand des Geräts) misst nur 13 Mikrometer im Durchmesser.
Abbildung A zeigt eine Siliziumscheibe, auf den das Microdevices Laboratory des Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien 32 PEACOQ-Detektoren gedruckt hat.
(https://media.raumfahrer.net/upload/2023/10/31/20231031092402-96bb5918.png)
Kredit: NASA/JPL-Caltech
Der äußerst empfindliche PEACOQ-Detektor wird am JPL entwickelt, um einzelne Photonen, Quantenpartikel des Lichts, mit einer extrem hohen Rate zu erkennen. Jeder PEACOQ-Detektor kann den genauen Zeitpunkt des Auftreffens eines Photons auf den Detektor (auf 100 Billionstel einer Sekunde genau) mit einer Rate von 1,5 Milliarden Photonen pro Sekunde messen, so als würde man einzelne Wassertropfen zählen, während sie von einem Feuerwehrschlauch versprüht werden. Kein anderer Detektor hat diese Rate erreicht.
Der Detektor könnte zum Aufbau eines globalen Quantenkommunikationsnetzes beitragen, das die Datenübertragung zwischen Quantencomputern, die Hunderte von Kilometern voneinander entfernt sind, erleichtert. PEACOQ-Detektoren könnten an bodengestützten Terminals angebracht werden, um Photonen zu empfangen, die mit Quanteninformationen kodiert sind, die von "Knotenpunkten" an Bord von Satelliten in der Erdumlaufbahn übertragen werden.
Quantendetektor der NASA erreicht weltweit führenden Meilenstein.
Quantencomputer versprechen, millionenfach schneller zu arbeiten als herkömmliche Computer. Um über große Entfernungen kommunizieren zu können, benötigen Quantencomputer jedoch ein spezielles Quantenkommunikationsnetz.
Ioana Craiciu, die Leiterin der Studie, steht neben dem Kryostat, mit dem PEACOQ bei Temperaturen von nur einem Grad über dem absoluten Nullpunkt getestet wurde.Bei dieser Temperatur befindet sich der Detektor in einem supraleitenden Zustand, der es seinen Nanodrähten ermöglicht, absorbierte Photonen in elektrische Impulse umzuwandeln.
(https://media.raumfahrer.net/upload/2023/10/31/20231031092400-3366fc4b.jpg)
Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech
Quantencomputer kommunizieren anders als herkömmliche Computer. Sie kodieren Informationen als Quantenbits (Qubits) in fundamentalen Teilchen wie Elektronen und Photonen, die nicht kopiert und weitergesendet werden können, ohne zerstört zu werden. Erschwerend kommt hinzu, dass Quanteninformationen, die über optische Fasern mittels kodierter Photonen übertragen werden, bereits nach einigen Dutzend Kilometern an Qualität verlieren, was die Größe eines künftigen Netzwerks stark einschränkt.
Damit Quantencomputer über diese Beschränkungen hinaus kommunizieren können, könnte ein spezielles optisches Freiraum-Quantennetzwerk "Knoten" an Bord von Satelliten umfassen, die die Erde umkreisen. Diese Knoten würden Daten weiterleiten, indem sie Paare verschränkter Photonen erzeugen, die an zwei Quantencomputer-Terminals gesendet werden, die Hunderte oder sogar Tausende von Kilometern voneinander entfernt auf dem Boden stehen.
Verschränkte Photonenpaare sind so eng miteinander verbunden, dass die Messung des einen Photons sofort die Ergebnisse der Messung des anderen Photons beeinflusst, selbst wenn sie durch eine große Entfernung voneinander getrennt sind. Damit diese verschränkten Photonen jedoch am Boden von einem Quantencomputer-Terminal empfangen werden können, ist ein hochempfindlicher Detektor wie PEACOQ erforderlich, der die Zeit, zu der er jedes Photon empfängt, genau messen und die darin enthaltenen Daten liefern kann.
Quellen:
https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA25260 (https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA25260)
https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-quantum-detector-achieves-world-leading-milestone (https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-quantum-detector-achieves-world-leading-milestone)
https://www.nasa.gov/feature/ames/quantum-supremacy (https://www.nasa.gov/feature/ames/quantum-supremacy)
Space Entanglement and Annealing QUantum Experiment (SEAQUE)
Die SEAQUE wird auf der Internationalen Raumstation in der Nanoracks-Bishop-Luftschleuse untergebracht sein. Die blau-goldenen Halterungen an der Seite der Luftschleuse sind für externe Nutzlasten vorgesehen. Die Technologiedemonstration wird an einem dieser Standorte installiert werden.
(https://media.raumfahrer.net/upload/2023/10/31/20231031092359-da253778.jpg)
Kredit: NASA
https://www.jpl.nasa.gov/news/space-station-to-host-self-healing-quantum-communications-tech-demo (https://www.jpl.nasa.gov/news/space-station-to-host-self-healing-quantum-communications-tech-demo)
Da ich zu der Installation des SEAQUE an die ISS hier im Forum keinen Hinweis finden konnte, habe ich die Zukunftsform im Text übernommen.
Beste Grüße Gertrud
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Wenn man da nicht Intellektuell mithalten kann, erlahmt das Interesse.
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Wenn man da nicht Intellektuell mithalten kann, erlahmt das Interesse.
"Wer glaubt, die Quantentheorie verstanden zu haben, hat sie nicht verstanden."
"Ich denke, man kann mit Sicherheit sagen, dass niemand die Quantenmechanik versteht."
Richard Feynman, Physik-Nobelpreisträger, 1918 – 1988
;D
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Europa fit machen für die Quantenkommunikation via Satelliten
Mit 4,3 Millionen Euro fördert die Europäische Union ein neues Projekt zur Erforschung der hochsicheren Quantenkommunikation mittels Satelliten. Im Projekt QUDICE will ein internationales Team aus Forschenden, darunter Mitglieder des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF, Komponenten für eine weltraumgestützte Verteilung von Quantenschlüsseln entwickeln. Eine Pressemitteilung des IOF.
(https://www.raumfahrer.net/wp-content/uploads/2021/01/FraunhoferIOFlogo26.jpg)
Weiter in der Pressemitteilung des IOF => Link zum Portalartikel (https://www.raumfahrer.net/europa-fit-machen-fuer-die-quantenkommunikation-via-satelliten/)
Viele Grüße, James
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"TUM: Satelliten für die Quantenkommunikation
Durch die immer weiter fortschreitende Entwicklung von Quantencomputern und deren steigenden Rechenleistungen wird es zukünftig möglich sein, unsere aktuellen Verschlüsselungsverfahren zu knacken. Forschende der Technischen Universität München (TUM) entwickeln in einem internationalen Forschungsverbund deshalb Methoden für die Verschlüsselung, die auf physikalischen Gesetzen beruhen und dadurch Abhörversuche unmöglich machen. Um die Kommunikation auch auf weite Distanzen zu garantieren, sollen im Rahmen der QUICK³-Mission Satelliten zum Einsatz kommen. Eine Pressemitteilung der TUM."
(https://www.raumfahrer.net/wp-content/uploads/2021/01/ATOMIQSJensMeyerUniversitaetJena.jpg)
Tobias Vogl untersucht in einem Versuchsaufbau Einzelphotonenquellen in 2D-Materialien. (Bild: Jens Meyer / Universität Jena)
Weiter in der Pressemitteilung der TUM:
https://www.raumfahrer.net/tum-satelliten-fuer-die-quantenkommunikation/ (https://www.raumfahrer.net/tum-satelliten-fuer-die-quantenkommunikation/)
Viele Grüße
Rücksturz
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Möglicherweise verstehe ich hier etwas falsch, aber das Projekt der TUM klingt irgendwie wie der chinesisch-österreichische Satellit Micius, mit dem 2016 bis 2022 Quantenkommunikation durchgeführt wurde:
https://de.wikipedia.org/wiki/Micius_(Satellit) (https://de.wikipedia.org/wiki/Micius_(Satellit))
Anton Zeilinger (https://de.wikipedia.org/wiki/Anton_Zeilinger) erhielt 2022 den Nobelpreis für Physik (siehe #51 (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=3306.msg538823#msg538823) oben), aber in der Praxis hat sich gezeigt, dass Laserkommunikation über Satellit nur in meist unbewölkten Wüstengegenden sinnvoll ist. In Asien zum Beispiel ist der Himmel jeden Sommer von Monsunwolken abgeschirmt - Berge mit einer Höhe von 10 km gibt es auf der Erde nicht. Daher hat man sich in China auf die Verbesserung der terrestrischen Glasfasertechnik verlegt und ist dort mittlerweile bei einer überbrückten Strecke von 1002 km:
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.210801 (https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.210801)
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"IOF: Mini-Satellit soll Quantenkommunikation ins All bringen
Forschende aus Jena, Würzburg und Potsdam haben erfolgreich ein Design für das bisher kleinste System seiner Art entwickelt, um die hochsichere Kommunikation mit Quanten ins All zu bringen. Eine Pressemitteilung des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF."
(https://www.raumfahrer.net/wp-content/uploads/2021/01/CubeSatQuantenschluesseluebertragungFraunhoferIOF2k.jpg)
Visualisierung eines CubeSat mit einer Quantenschlüsselübertragung zwischen Jena und München. (Bild: Fraunhofer IOF)
Weiter in der Pressemitteilung des IOF:
https://www.raumfahrer.net/iof-mini-satellit-soll-quantenkommunikation-ins-all-bringen/ (https://www.raumfahrer.net/iof-mini-satellit-soll-quantenkommunikation-ins-all-bringen/)
Viele Grüße
Rücksturz