Zahlreiche Blockbuster der letzten Jahre, die meisten davon Comicverfilmungen, haben sich fest etabliert moderner Mann Superheldenbild. Ein Superheld ist meist eine gewöhnlich aussehende Person, die über übernatürliche Kräfte verfügt und daher oft gezwungen ist, einen geheimnisvollen Lebensstil zu führen. Diese Filme sind so beliebt, farbenfroh und zahlreich, dass für manche Menschen der Begriff „Superheld“ alltäglich geworden ist. Die Vorstellung von der Realität solcher Helden besucht die Menschen immer häufiger – deshalb tauchen Geschichten wie die Teleportation in China auf und erfreuen sich großer Beliebtheit.
Superman auf der Straße
Im Herbst 2012 war einer der größten Hits im World Wide Web ein Video, das angeblich nicht nur die Teleportation einer Person, sondern eine sehr dramatische Teleportation zweier Personen gleichzeitig aufzeichnete. Das auf der YouTube-Video-Hosting-Site veröffentlichte Video ist etwa eine Minute lang und sieht aus wie Aufnahmen einer Straßenüberwachungskamera. Der Zeitpunkt der Ereignisse, gemessen an der Zeitangabe in der oberen linken Ecke, ist kurz nach Mitternacht am 9. Mai 2012. Der Veranstaltungsort ist einer der städtischen oder vorstädtischen Knotenpunkte Chinas. Hauptsächlich Figuren drei. Der erste ist ein LKW-Fahrer mit einem Transporter Weiß, der zweite ist Radfahrer. Der Dritte ist ein geheimnisvoller Fremder, dessen Gesicht aufgrund seiner weiten Kapuze nicht sichtbar ist. Vom Körperbau her könnte dieser eindeutig junge Mann entweder ein Junge oder ein Mädchen sein.
Die Ereignisse im Video entwickeln sich wie folgt. Nachdem mehrere Autos vorbeigefahren sind, taucht im Hintergrund ein Lastwagen auf, der allmählich Fahrt aufnimmt. Als er sich nähert, erscheint aus einem dunklen Bereich auf der linken Seitenstraße ein Radfahrer. Die Flugbahnen und Geschwindigkeiten des Lkw und des Radfahrers sind so, dass eine Kollision unvermeidlich erscheint und die Folgen für den Fahrer geringer sind. Fahrzeug versprechen, tödlich zu sein. Aber hier, im rechten abgedunkelten Bereich des Bildschirms, ist eine Bewegung zu erkennen: Eine schnelle, verschwommene Silhouette nähert sich dem Ort der drohenden Kollision. Im letzten Moment zeichnet sich die Silhouette deutlicher ab und der Betrachter sieht einen Mann, der den Radfahrer fast unter die Räder des Autos packt. Danach verschwinden der Fremde, der Radfahrer und das Fahrrad buchstäblich und der LKW beginnt zu bremsen. Das Auto ist noch nicht ganz zum Stehen gekommen, als ganz rechts auf dem Bildschirm, genau auf dem beleuchteten Teil der Straße, eine Gruppe aus zwei Personen und einem Fahrrad erscheint. Der Fremde lässt den Geretteten los, während seine Hände hell leuchten. Er wirft seine Kapuze über den Kopf und weicht schnell aus dem Weg. Zu diesem Zeitpunkt setzt sich der sichtlich geschockte Radfahrer erschöpft auf den Bordstein, und ein LKW-Fahrer kommt heraus und findet nichts auf der Fahrbahn.
Es ist leicht, diejenigen zu täuschen, die sich gerne täuschen lassen
Die Teleportation einer Person in China, vor allem auf Video und darüber hinaus unter solchen filmischen Umständen aufgezeichnet, erlangte sehr schnell Bekanntheit und erreichte auf Video-Hosting millionenfache Aufrufe. Sofort begannen lebhafte Diskussionen darüber, ob das Video echt sei oder ob es eine Fälschung einiger Visual-Effects-Spezialisten sei. Es ist merkwürdig, dass es ziemlich viele Befürworter der Realität der am Set beobachteten Teleportation gab. Sogar originelle „Fanfiction“ entstand sofort – es wurden Geschichten erfunden, die darauf abzielten, die Geschichte einer weiblichen Superheldin zu erfinden (das weibliche Geschlecht der Figur erschien den meisten Zuschauern faszinierender und beeindruckender), um die Gründe aufzudecken, die sie dazu veranlassten, sie zu verstecken Superkräfte und dergleichen.
Aber es gab auch viele skeptische Kritiker, die das Video buchstäblich bis auf die Knochen zerstörten. Da waren viele rationale Argumente was dafür spricht, dass die Handlung inszeniert ist, weist deutliche Gebrauchsspuren auf Software zum Konvertieren von Videomaterial und weist zudem offensichtliche logische Mängel auf. Erstens war schon das Auftreten eines potenziell tödlichen Unfalls besorgniserregend: Anders als sonst begann der Lkw, als er sich der Kreuzung näherte, schneller zu werden statt langsamer zu werden, als ob er die Voraussetzungen für eine dramatische Szene schaffen würde. Verdächtig ist auch der Verdacht des Radfahrers: Er fuhr überraschend ruhig direkt unter den Rädern hindurch, ohne die Geschwindigkeit zu ändern und ohne auch nur den Kopf zu drehen, als er die Hauptstraße überquerte, wo er dem Verkehr Vorfahrt gewähren sollte. Mit dem Lkw-Fahrer ist nicht alles in Ordnung – die Aufnahmen zeigen deutlich, dass der Mann, der aus dem Taxi stieg, ein strahlend weißes T-Shirt oder Hemd trägt. Aber in einer recht gut beleuchteten Kabine ist beim Bremsen nicht nur nichts Helles zu sehen, der Fahrer ist dort überhaupt nicht sichtbar.
Auch der mysteriöse Mann mit der Fähigkeit, sich selbst und andere zu teleportieren, ist nicht so „rein“. Erstens sind in seiner „Energiespur“ während seines superschnellen Sprints auf die Straße deutliche Spuren der Videobearbeitung zu erkennen. Seine Silhouette in dem Moment, in dem er den Radfahrer packt, ist sehr deutlich, während die verschwommene Silhouette seiner Bewegung noch vorhanden ist. Zweitens sieht die Wahl des Teleportationsendpunkts sehr seltsam aus. Die Gesetze der Geometrie, der Physik und einfach der Logik besagen, dass es für den geretteten Radfahrer am einfachsten und natürlichsten wäre, sich in die Bewegungsrichtung des Fremden zu bewegen – also auf die linke Seite des Bildschirms, weg von der Straße. Aber Teleportation 
passiert mit einem umgekehrten Vektor nach rechts – es stellt sich heraus, dass der Fremde während der Teleportation eine Art Schleife gemacht hat, für die es keine Erklärung gibt. Zweitens schleicht sich ein vager Zweifel ein, dass das Auftauchen zweier teleportierender Menschen und eines Fahrrads auf der rechten Straßenseite sozusagen durch Bühnennotwendigkeit erklärt wird. Es ist dieser Teil, der in der gesamten Szene am stärksten beleuchtet ist und daher am besten geeignet ist, die größte Dramatik zu erzielen, um den Schockzustand der Geretteten, die leuchtenden Hände des Retters und seinen Rückzug in die Dunkelheit zu beobachten. Die Gesamtheit all dieser Beobachtungen und Überlegungen führt zu dem Schluss, dass diese Teleportation zwar recht kreativ, aber dennoch ein Schwindel ist.
Alexander Babitsky
MOSKAU, 12. Juli – RIA Nowosti. Physiker aus Shanghai verkündeten den Erfolg des ersten „Weltraums“ Quantenteleportation, der Informationen über den Zustand des Teilchens vom Quantensatelliten Mo Tzu an eine Trackingstation auf der Erde überträgt, heißt es in einem Artikel auf elektronische Bibliothek arXiv.org
„Wir kündigen die erste Quantenteleportation einzelner Photonen von einem Observatorium auf der Erde zu einem Satelliten in einer erdnahen Umlaufbahn in 1.400 Kilometern Entfernung an. Die erfolgreiche Umsetzung dieser Aufgabe ebnet den Weg zur Ultra-Langstrecken-Teleportation und ist die erste.“ Schritt in Richtung der Schaffung eines Quanteninternets“, schreiben Jian -Wei Pan (Jian-Wei Pan) von der Universität Shanghai und seine Kollegen.
Das Phänomen der Quantenverschränkung ist die Grundlage moderner Quantentechnologien. Insbesondere dieses Phänomen spielt in sicheren Quantenkommunikationssystemen eine wichtige Rolle – solche Systeme schließen aufgrund der Gesetze die Möglichkeit eines unbemerkten „Abhörens“ vollständig aus Quantenmechanik verbieten das „Klonen“ des Zustands von Lichtteilchen. Derzeit werden Quantenkommunikationssysteme in Europa, China und den USA aktiv entwickelt.
Hinter letzten Jahren Wissenschaftler aus Russland und Ausland haben Dutzende von Quantenkommunikationssystemen geschaffen, deren Knoten Daten über ziemlich große Entfernungen von etwa 200 bis 300 Kilometern austauschen können. Alle Versuche, diese Netzwerke international und interkontinental auszuweiten, stießen auf unüberwindbare Schwierigkeiten, die mit der Art und Weise zusammenhängen, wie Licht auf dem Weg durch Glasfaserkabel schwächer wird.
Aus diesem Grund denken viele Wissenschaftlerteams darüber nach, Quantenkommunikationssysteme auf die „kosmische“ Ebene zu verlagern und Informationen über Satellit auszutauschen, um die „unsichtbare Verbindung“ zwischen verschränkten Photonen wiederherzustellen oder zu stärken. Erste Raumfahrzeug Diese Art ist bereits im Orbit vorhanden – es ist der chinesische Satellit Mo Tzu, der im August 2016 ins All geschossen wurde.
Diese Woche beschrieben Pan und seine Kollegen die ersten erfolgreichen Quantenteleportationsexperimente, die an Bord der Mo-Zu und an einer Kommunikationsstation in der Stadt Ngari in Tibet durchgeführt wurden, die in einer Höhe von vier Kilometern errichtet wurde, um Informationen mit dem ersten Quantensatelliten auszutauschen .
Die Quantenteleportation wurde erstmals beschrieben theoretisches Niveau 1993 von einer Gruppe von Physikern unter der Leitung von Charles Bennett. Ihrer Idee zufolge können Atome oder Photonen in jeder Entfernung Informationen austauschen, wenn sie auf der Quantenebene „verschränkt“ wären.
Um diesen Prozess durchzuführen, ist ein regulärer Kommunikationskanal erforderlich, ohne den wir den Zustand verschränkter Teilchen nicht lesen können, weshalb eine solche „Teleportation“ nicht zur Übertragung von Daten über astronomische Entfernungen genutzt werden kann. Trotz dieser Einschränkung ist die Quantenteleportation für Physiker und Ingenieure äußerst interessant, da sie zur Datenübertragung in Quantencomputern und zur Datenverschlüsselung eingesetzt werden kann.
Von dieser Idee geleitet, verschränkten Wissenschaftler in einem Labor in Ngari zwei Photonenpaare und übertrugen eines der vier „verschränkten“ Teilchen mithilfe eines Lasers an Bord der Mo-Dza. Der Satellit maß gleichzeitig den Zustand dieses Teilchens und eines anderen Photons, das sich zu diesem Zeitpunkt an Bord befand, wodurch Informationen über die Eigenschaften des zweiten Teilchens sofort zur Erde „teleportiert“ wurden, was die Art und Weise des „Bodens“ veränderte. Photon, verwechselt mit dem ersten, verhaltenen Teilchen.
Insgesamt gelang es ihnen, wie chinesische Physiker sagen, über 900 Photonen zu „verschränken“ und zu teleportieren, was die Richtigkeit der „Mo-Zu“-Arbeit bestätigte und bewies, dass eine bidirektionale „orbitale“ Quantenteleportation grundsätzlich möglich ist. Auf ähnliche Weise ist es, wie Wissenschaftler bemerken, möglich, nicht nur Photonen, sondern auch Qubits, Speicherzellen eines Quantencomputers und andere Objekte der Quantenwelt zu übertragen.
Letztes Jahr startete eine 2D-Rakete vom Typ „Langer Marsch“ in der Wüste Gobi und brachte den Satelliten Mo Tzu in eine Umlaufbahn an einem Punkt, der synchron mit der Sonne ist, sodass er jeden Tag die Erde umkreist. Mozi ist ein hochempfindlicher Satellit zur Übertragung von Quanteninformationen. Es kann die Quantenzustände einzelner Photonen erfassen, die von der Oberfläche unseres Planeten freigesetzt werden.
Heute gab das Team von Mo Tzu seine einzigartige Leistung bekannt: Es gelang ihm, das erste Boden-Boden-Satelliten-Quantennetzwerk zu schaffen. Dieses Netzwerk wurde genutzt, um das erste Objekt der Geschichte von der Erde in ihre Umlaufbahn zu teleportieren. Die Teleportation wird von Wissenschaftlern durchgeführt, die auf diesem Gebiet Experimente durchgeführt haben optische Physik. Dieser Prozess basiert auf dem seltsamen Phänomen der Verschränkung, bei dem zwei Photonen einen Punkt in Zeit und Raum bilden. Technisch gesehen werden sie durch eine einzige Wellenfunktion beschrieben.
Die Besonderheit der Quantenverschränkung besteht darin, dass diese beiden Photonen am selben Punkt existieren, auch wenn sie kilometerweit voneinander entfernt sind. Somit wirkt sich eine Zustandsänderung des einen sofort auf den Zustand des anderen aus. Bereits in den 90er Jahren des letzten Jahrhunderts erkannten Wissenschaftler, dass sie dieses Phänomen nutzen konnten, um Objekte von einem Punkt im Universum zu einem anderen zu teleportieren.
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Die Idee besteht darin, Informationen in ein Photon „herunterzuladen“, dann wird das andere mit dem ersten identisch. Das ist Teleportation
">Solche Experimente wurden bereits mehrfach durchgeführt Laborbedingungen auf der Erde, aber zum ersten Mal wurden sie im interstellaren Raum getestet. Teleportation hat großer Wert für eine ganze Reihe von Technologien rund um Quantennetzwerke und Computing.
Tatsächlich gibt es keine maximale Entfernung für die Teleportation von Photonen, aber die zwischen ihnen hergestellte Verbindung ist zu fragil und kann durch das Auftreten von Fremdkörpern in der Atmosphäre oder in der optischen Faser zerstört werden. Um ihre Theorie zu bestätigen, führten Wissenschaftler ständig Experimente durch größere Entfernung, und dann gelangten sie in die Umlaufbahn. Dafür war es zwar notwendig, in Tibet eine Station auf einer Höhe von 4.000 Metern zu bauen.
Im Rahmen des Experiments entstanden verschränkte Photonenpaare, die mit einer Geschwindigkeit von 4000 m/s abgefeuert wurden
Quantenteleportationsexperimente wurden in China und Kanada erfolgreich abgeschlossen
© CC0
Experimente zur Quantenteleportation über eine Distanz von mehr als acht Kilometern wurden in China und Kanada erfolgreich durchgeführt. Diese Experimente in der Stadt wurden unabhängig voneinander von Wissenschaftlern beider Länder durchgeführt.
Nach Angaben der South China Morning Post wurden solche Experimente bisher nur unter Laborbedingungen durchgeführt. Unter Quantenteleportation versteht man die Übertragung eines Quantenzustands einer Materie über eine Distanz, der am Ausgangspunkt zerstört und am Empfangsort ohne direkte Übertragung des Teilchens selbst wiederhergestellt wird.
Ein Forscherteam der Universität für Wissenschaft und Technologie Chinas teleportierte Photonen über eine Distanz von 12,5 km in die Stadt Hefei (ostchinesische Provinz Anhui). Hierzu wurden herkömmliche Glasfasernetze genutzt.
Kanadische Wissenschaftler führten ein ähnliches Experiment in der Stadt Calgary (Südwest-Alberta) in einer Entfernung von 8,2 km durch.
Spezialisten aus beiden Ländern verfolgten unterschiedliche Ansätze. Die Chinesen teleportierten nur zwei Photonen pro Stunde durch ihren Kanal, allerdings mit höherer Zuverlässigkeit. Kanadier waren in der Lage, bis zu 17 Partikel pro Minute zu übertragen, ihre Technologie ist jedoch weniger genau und weist eine Reihe von Einschränkungen für den praktischen Einsatz auf.
Letztes Jahr sei es amerikanischen Wissenschaftlern gelungen, ein Photon über eine Distanz von mehr als 100 km zu schicken, allerdings nur innerhalb des Labors – durch ein dort abwechselnd aufgewickeltes Glasfaserkabel, heißt es
System zur Vorbereitung verschränkter und übertragener Zustände für die Teleportation
Das Missionsteam des Quantenkommunikationssatelliten QUESS (auch bekannt als Mo Tzu) meldete die ersten Erfolge bei der Teleportation von Photonen von der Erdoberfläche in die Umlaufbahn. Im Rahmen eines einmonatigen Experiments gelang es Physikern, 911 Photonen über eine Distanz von 500 bis 1.400 Kilometer zu teleportieren. Das sind Rekordentfernungen für die Quantenteleportation. Ein Vorabdruck der Studie wurde auf dem Server arXiv.org veröffentlicht, und MIT Technology Review berichtete kurz darüber.
Bei der Quantenteleportation wird der Quantenzustand eines Teilchens auf ein anderes Teilchen übertragen, ohne dass das erste Teilchen direkt im Raum übertragen wird. Um beispielsweise die Polarisation eines Photons zu teleportieren, wäre ein Paar quantenverschränkter Teilchen erforderlich. Eines der verschränkten Teilchen muss vom Sender des Quantenzustands behalten werden, das zweite vom Empfänger. Der Sender führt dann gleichzeitig eine Messung des gesendeten Partikels und eines der Partikel des verschränkten Paares durch. Die Quantenverschränkung ist so konzipiert, dass sich zwei Teilchen wie ein einziges System verhalten – das verschränkte Teilchen am Empfänger spürt, dass mit seinem Paar eine Messung durchgeführt wurde und ändert seinen Zustand. Wenn Sie das Messergebnis auf der Seite des Absenders kennen (das Senden kann über einen regulären Kanal erfolgen), können Sie eine exakte Kopie des gesendeten Partikels erhalten – direkt vom Empfänger. Mehr dazu können Sie in unserem Material zum Quantenalphabet lesen: „“.
Bisher war die Entfernung für die Teleportation auf mehrere zehn Kilometer begrenzt – 2012 teleportierten österreichische Physiker Photonenzustände zwischen La Palma und Teneriffa (143 Kilometer). Das neue Werk überwindet diesen Meilenstein und verbessert ihn mehrfach.
Eines der Hauptprobleme der Teleportation – die Verteilung verschränkter Photonen zwischen dem Sender (auf der Erde) und dem Empfänger (Satellit) – wurde von Physikern bereits gelöst. Die Arbeit zur Schaffung eines verschränkten Paares mit einem Abstand von 1200 Kilometern wurde vor einem Monat in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaft. Mit diesen Paaren blieb nur noch die experimentelle Demonstration der Teleportation selbst.
Experimentelles Design
Ji-Gang Ren et al. / arXiv.org, 2017
IN neue Arbeit Die Autoren verwendeten einen verschränkten Photonengenerator, der nicht auf einem Satelliten, sondern auf der Erde am Ngari-Observatorium (Tibet) installiert war. Es erzeugte über viertausend verschränkte Paare pro Sekunde, wobei jeweils ein Photon von einem Laserstrahl an einen Satelliten gesendet wurde, der jede Mitternacht über den Generator flog. Zunächst zeigten Wissenschaftler, dass zwischen der Erde und dem Satelliten eine Quantenverschränkung besteht, und dann teleportierten sie die Polarisation eines Photons. Um die Teleportation zuverlässig testen zu können, mussten Wissenschaftler in Wirklichkeit nicht nur ein, sondern zwei verschränkte Photonenpaare erzeugen.
Die größten Verluste waren mit Turbulenzen und Heterogenität der Erdatmosphäre verbunden. Diese Effekte führen zu einer Verbreiterung des Strahls verschränkter Photonen und deren Streuung – wodurch weniger Teilchen den Satelliten erreichen.
Insgesamt wurden 911 Teilchen erfolgreich teleportiert – und während des gesamten Experiments wurden Millionen Photonenpaare vorbereitet und übertragen. Die Autoren stellen fest, dass die Teleportationsgenauigkeit 80 Prozent erreicht und die Verluste zwischen 41 und 52 Dezibel liegen (ein Photon auf 100.000 Fliegen). Wenn Sie ein ähnliches Signal über eine 1200 Kilometer lange Glasfaser mit einem Verlust von 0,2 Dezibel pro Kilometer übertragen, dauert die Übertragung auch nur eines Photons 20-mal länger als die Lebensdauer des Universums.
Quantenteleportation ist eine der wichtigen Datenübertragungstechniken in der Quantentelekommunikation. Dies ist notwendig bei der Entwicklung eines globalen „Quanteninternets“ mit ideal geschützten Kommunikationskanälen (auf der Ebene physikalischer Gesetze, die das Klonen von Quantenzuständen verbieten). Letztes Jahr Quantenteleportationsprotokolle für die Physik auf städtischen Glasfaserleitungen.
Wladimir Koroljow
