Comunicare superluminala

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Comunicarea superluminală este procesul ipotetic prin care una sau mai multe informații sunt transferate de la un cadru de referință la altul la viteze mai rapide decât viteza luminii . În prezent nu există un consens științific cu privire la posibilitatea comunicării superluminale sau nu.

Mecanica cuantică

Unele dintre teoriile propuse pentru comunicarea superluminală includ:

Conform cunoștințelor acceptate în prezent, trei dintre aceste patru fenomene nu pot produce o comunicare superluminală, deși pot da apariție în anumite condiții.

În ceea ce privește primul și al doilea punct, principiul incertitudinii lui Heisenberg implică faptul că fotonii singuri pot călători pe distanțe scurte la viteze mai mari (sau mai mici) decât c , chiar și în vid; această posibilitate trebuie luată în considerare la enumerarea diagramelor Feynman pentru interacțiunea particulei. Cu toate acestea, la nivel agregat, aceste fluctuații se anulează reciproc. Astfel, pe distanțe mari (non-cuantice), fotonii ajung să călătorească efectiv în linie dreaptă și, în medie, la viteza luminii. Prin urmare, acest fapt face ca orice comunicare cu viteză superluminală să fie și mai dificilă prin exploatarea acestor fenomene.

Presa a raportat în mod repetat succesele experimentelor care implică transmisii la viteze peste viteza luminii, adesea în legătură cu un fel de efect de tunel cuantic. În cele mai multe cazuri aceste succese au fost legate de viteza de fază sau de grup . Cu toate acestea, acest tip de depășire a vitezei luminii în vid nu poate fi, așa cum am văzut deja, pentru a transmite informații.

Treimile , tahionii , probabil că nici măcar nu au o semnificație fizică dincolo de simpla abstractizare matematică. Și, chiar dacă existența lor ar fi fost dovedită, încercările de a le cuantifica ar părea să indice că nu ar putea fi niciodată folosite niciodată pentru comunicarea superluminală, deoarece experimentele de producere sau absorbție nu ar putea fi controlate pe deplin. [1]

În ceea ce privește al patrulea punct, totuși, întrebarea este încă controversată. Unele fenomene legate de mecanica cuantică , cum ar fi încurcarea cuantică , par să transmită informații la viteze mai mari decât cea a luminii. Totuși, astfel de fenomene nu au permis niciodată comunicarea adevărată în experimente, ci au permis doar doi observatori să poată observa același eveniment simultan (ceea ce necesită întotdeauna prezența unui canal clasic pentru control). De fapt, în mecanica cuantică standard se acceptă în general că teorema cuantică fără clonare previne comunicarea superluminală prin încurcarea cuantică, care produce teorema necomunicării ca o consecință directă. [2]

Cu toate acestea, unii fizicieni au subliniat că cel puțin unele dintre argumentele pe care se bazează teorema necomunicării sunt tautologice , plasând limitarea referitoare la comunicarea superluminală în ipoteza de pornire. [3]

Experimentul lui Birgit Dopfer

Deși comunicarea instantanee prin încurcarea particulelor individuale rămâne, prin urmare, interzisă, există cei care susțin că comunicarea superluminală prin încurcarea cuantică poate fi realizată cu alte metode care nu se bazează pe clonarea directă a unui sistem cuantic, eludând astfel problema. . Una dintre metodele sugerate ar folosi un set de particule încurcate pentru a transmite informații, [4] conform unei metode foarte asemănătoare cu cea utilizată în experimentele legate de cauciucul cuantic . [5] [6] [7]

Birgit Dopfer , un student de Anton Zeilinger , efectuat un experiment care ar părea să facă posibilă comunicarea superluminice prin intermediul unui comportament colectiv neașteptat manifestat prin două fascicule de cuantic întrepătrunse fotoni, [8] una dintre care trece printr - o fantă dublă . Această metodă ar implica utilizarea creării unei figuri de interferență la o distanță de bitul 0 și absența acestuia ca bitul 1 (sau invers), fără a recurge la niciun alt canal clasic . [6] [9] Fiind un fenomen colectiv și probabilistic, efectiv, nicio informație cuantică referitoare la particulele individuale nu ar fi clonată și, în consecință, teorema cuantică a clonării ar rămâne în siguranță. Fizicianul John G. Cramer , de la Universitatea din Washington , încearcă să reproducă experimentul Dopfer pentru a demonstra dacă este sau nu posibil să se producă o comunicare superluminală. [10] [11] [12]

Alte metode

Dacă găurile de vierme ar exista într-adevăr, ar fi posibil să se utilizeze metode obișnuite de comunicare locală subluminală pentru a obține efectul transmiterii superluminale depline în raport cu Universul în ansamblu.

Notă

  1. ^ (EN) Gerald Feinberg , Posibilitatea particulelor mai rapide decât lumina , în Physical Review, vol. 159, 1967, pp. 1089–1105, Bibcode : 1967PhRv..159.1089F , DOI : 10.1103 / PhysRev.159.1089 .
  2. ^ Motivul pentru care legile fizicii par să conspire pentru a preveni formele de comunicare la viteze superluminale este interesant și încă slab definit. În acest sens, a se vedea:Conjectura protecției cronologice .
  3. ^ (EN) KA Peacock, B. Hepburn, Begging the Question Signaling: Signaling and the Quantum Dynamics of Systems Multiparticle - Proceedings of the Meeting of the Society of Exact Philosophy (PDF), 1999.
  4. ^(EN) MG Millis și EW Davis (Eds), Frontiers of Propulsion Science, Progress in astronautics and aeronautics, American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2009, pp. 509-530.
  5. ^(EN) D. Strekalov, A. Sergienko, Klyshko D., Y. Shih, Observation of Two-Photon "Ghost" Interference and Diffraction (PDF), în Physical Review Letters, vol. 74, 1 mai 1995, pp. 3600–3603, Bibcode : 1995PhRvL..74.3600S , DOI : 10.1103 / PhysRevLett.74.3600 , PMID 10058246 . Adus la 16 februarie 2014 (arhivat din original la 17 ianuarie 2016) .
  6. ^ a b ( DE ) Birgit Dopfer , Zwei Experimente zur Interferenz von Zwei-Photonen Zusẗanden (PhD Thesis) ( PDF ), Univ. Innsbruck, 1998.
  7. ^(EN) Anton Zeilinger , Experiment și fundamentele fizicii cuantice (PDF), în Review of Modern Physics, vol. 71, 1999, pp. 288–297, Bibcode : 1999RvMPS..71..288Z , DOI : 10.1103 / RevModPhys.71.S288 . Adus la 16 februarie 2014 (arhivat din original la 13 octombrie 2017) .
  8. ^ În realitate, în experimentul lui Birgit Dopfer, fasciculele de fotoni sunt pur și simplu „deduse” prin măsurarea comportamentului fotonilor individuali unul câte unul (= intensitate extrem de scăzută a fasciculului): de fapt, metodele de creare a fasciculelor de fotoni împletite sunt în prezent necunoscute dintre ele care depășesc cele câteva unități. Cu toate acestea, intensitatea fasciculului ales pentru experiment nu afectează validitatea rezultatului obținut.
  9. ^ Motivul pentru care rezultatele sale sunt încă controversate este faptul că a folosit de fapt un canal clasic pentru a reduce zgomotul de fond. În prezent, nu este posibil să se determine cu certitudine dacă într-o astfel de configurație canalul clasic este necesar doar pentru a umple un gol tehnologic din prezent sau dacă există în schimb ceva mai profund care îl face inevitabil.
  10. ^(EN) Paul Friedlander, Experiment , în paulfriedlander.com. Adus la 16 februarie 2014 .
  11. ^(EN) Tom Paulson, Going for a real blast into the pass , in Seattle Post-Intelligencer, 14 noiembrie 2006. Adus la 11 iulie 2011.
  12. ^(RO) Patrick Barry, Ce se face, se face ... sau este? , în New Scientist , vol. 191, 30 septembrie 2006, pp. 36–39.

Elemente conexe

Fizică Portalul fizicii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu fizica
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Comunicazione_superluminale&oldid=117460861 ”