Сверхсветовой телефон.

Это гипотетическое устройство, которое позволяет обмениваться сигналами со скоростью, превышающей скорость света. В том числе мгновенными — с бесконечно большой скоростью распространения.

Сегодня я расскажу вам идею создания сверхсветового телефона (сверхфона) на базе эффекта нелокальности квантовой запутанности (жуткое дальнодействие).

Пусть Алиса с Бобом имеют обычный световой канал белловских пар запутанных фотонов. Запутанность сама по себе не приводит к сверхсветовому телефону, так как в стандартной квантовой механике корреляции между измерениями фотонов обнаруживаются только при сравнении результатов измерений Алисой и Бобом. При измерении же Бобом своих фотонов он будет всегда получать бит значением 0 или 1 с вероятностью 50% — никакого полезного сигнала. Отсутствие сверхсветовой связи доказывается теоремой no-signaling при условии линейности квантовой эволюции.

И вот теперь мы добавляем новое. Если Алиса хочет передать Бобу бит значением 1, то она свой фотон из запутанной пары пропускает через интерферометр, в нижнем плече которого фотон скремблируется с анциллой из 402 кубит. Это равносильно созданию суперпозиции из 2^402 различных путей. Вероятность каждого из этих нижних путей падает ниже предела. Если верна гипотеза порогового коллапса, то эти низковероятные пути удаляются, а верхний путь перенормируется — его вероятность повышается в два раза с 50% до 100%. Теорема no-signaling тут не применима, так как коллапс — это не линейная операция. В итоге фотон всегда идет по верхнему пути, Алиса всегда получает у себя значение 0, а Боб соответственно 1.

Мы дополнительно предполагаем, что квантовые корреляции между запутанными фотонами распространяются с бесконечной скоростью во фрейме CMB. Для корректного порядка измерений необходимо синхронизировать часы по космологическому времени, так как Боб должен измерить свой фотон из одной запутанной пары после Алисы, чтобы получить от неё бит.

Я детально описываю этот протокол сверхфона в своей статье. Там нужно измерять подряд 7 фотонов на каждый бит, чтобы получить сигнал с надежностью 96%. Битрейт при дуплексе получается около 140 кбит/с.

Нужно понимать, что это пока лишь моя гипотеза. Такой сверхфон будет работать только если ветви с вероятностью ниже порога удаляются, а остальные перенормируются. Если же порога в реальности вообще нет, и квантовая механика работает с любыми бесконечно малыми вероятностями, то сверхфон работать не будет. Если же даже порог есть, но при его достижения всё квантовое состояние сразу коллапсирует без перенормировки ветвей, то сверхфон тоже работать не будет. Также у меня есть другая идея сверхфона на другом принципе, о которой я напишу позже. Так что я оптимистично смотрю на возможность изобретения сверхсветовой связи уже в ближайшем будущем.

Чтобы проверить эту гипотезу нужно построить квантовый процессор на 400 логических кубитов. Некоторые стартапы обещают это сделать уже через 3 года.

#КвантоваяФизика@entropians
#Наука@entropians
#Эксперимент@entropians