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Chinese physicists measure speed of Einstein’s ‘spooky action at a distance’: At least 10,000 times faster than light

A team of Chinese physicists have clocked the speed of spooky action at a distance — the seemingly instantaneous interaction between entangled quantum particles — at more than four orders of magnitude faster than light. Their equipment and methodology doesn’t allow for an exact speed, but four orders of magnitude puts the figure at around 3 trillion meters per second.

Spooky action at a distance was a term coined by Einstein to describe how entangled quantum particles seem to interact with each other instantaneously, over any distance, breaking the speed of light and thus relativity. As of our current understanding of quantum mechanics, though, it is impossible to send data using quantum entanglement, preserving the theory of relativity. A lot of work is being done in this area, though, and some physicists believe that faster-than-light communication might be possible with some clever manipulation of entangled particles.

Now, thanks to these Chinese physicists — the same ones who broke the quantum teleportation distance record last year — we know that spooky action at a distance has a lower bound of four orders of magnitude faster than light, or around 3 trillion meters per second. We say “at least,” because the physicists do not rule out that spooky action is actually instantaneous — but their testing equipment and methodology simply doesn’t allow them to get any more accurate.

To get this figure, the physicists entangled pairs of photons at a base station, and then transmitted half of each pair to two receiving sites. The receiving sites were 15.3 kilometers (9.5mi) apart, and aligned east-west so as to minimize the interference from the Earth’s rotation (which is significant, when measuring speed on this scale). One half of the pair was then observed, and the time for the other half to assume the same state is measured. This process was repeated continuously for 12 hours to generate enough data to accurately divine the speed of spooky action.

According to the physicists, other research groups have tried to measure the speed of spooky action before, but they’ve all had locality loopholes — flaws in the methodology that undermine the quantum nonlocality that the experiment requires. This time, the physicists claim, all the loopholes have been closed, and that their measurement of at least 3 trillion meters per second is accurate.

Where do we go from here? Good question. In recent months we’ve seen a group of international scientists teleport entangled photons over 143km (89mi), the first ever teleportation between macroscopic objects, and the first fiber optic network that can carry conventional data and quantum data. We’re now at the point where a quantum internet — either using conventional fiber or satellites — is starting to become feasible. If it turns out that we actually can communicate data via quantum entanglement, we now know that it’ll be much faster than the speed of light.

At the very least, this is one of the first observations of the subluminal universe — a significant event for all scientists everywhere.

http://www.extremetech.com/extreme/150207-chinese-physicists-measure-speed-of-einsteins-spooky-action-at-a-distance-at-least-10000-times-faster-than-light

2 3 respuestas
Zerokkk

#2281 [risa malévola.avi], lo dije, LO DIJE! Dije que algún día podría usarse el entrelazamiento cuántico para la comunicación, y esta noticia sólo posiciona esa afirmación un poco más cerca!

Creo que igualmente aún queda mucha investigación en este campo, pues como bien dicen, es al menos 10.000 veces más rápido que la velocidad de la luz, algo demasiado poco preciso como para ir haciéndose grandes ideas, pero que supongo que nos posiciona un poquito más cerca de pensar que tiene una velocidad fija y no una velocidad infinita como se asumía antes. Y eso, es bueno.

Últimamente estoy ocupado, pero si queréis traducir rápido la noticia y abrir un thread nuevo con ella, avisadnos a mí, mTh, Duronman o Urrako y ponemos un aviso en el grupo de ciencia.

#2284 Hm, está bien, gracias por la explicación. Entonces los entrelazamientos cuánticos tochos que se realizaron estos últimos años de los que habla la noticia, también son "virtuales" por llamarlos de alguna manera?

1 respuesta
melonz

#2281 y asi empieza el Mass Effect.

mTh

#2282

Esto no es entrelazamiento cuántico macroscópico... hay un laser tirado entre los 3 observadores.

Son muchos entrelazamientos cuánticos uno seguido de otro (por decirlo de alguna manera).

La historia es que aquí no estan transmitiendo ninguna información más rápido que la luz, lo que estan haciendo es, de alguna manera, medir "el limite inferior de velocidad" que tendría una hipotética transmisión macroscópica de ese tipo si existiese y sin hacerla de verdad.

#2282

No hay ningun experimento de entrelazamiento cuántico macroscópico que implique transmisión de información clásica más rápida que la luz.

Cuando lo haya ya te enterarás, y te enterarás porque tendremos que ir a desenterrar a einstein, sacarle de la tumba y decirle "Pues RG no vale, pringao".

2 3 respuestas
B

#2284 #2281 de hecho leí y asistí a muchas discusiones sobre el tema y creo que se demostró que o bien la información se transmitiría instantáneamente (es decir la velocidad sería infinita), o bien la información se transmitiría a una velocidad inferior a la de la luz, o bien existe un sistema de referencia privilegiado y por tanto negaría otro principio (no recuerdo cuál xD).

Yo también vengo a poner una noticia:
http://news.sciencemag.org/sciencenow/2013/03/physicists-discover-a-whopping.html
Physicists Discover a Whopping 13 New Solutions to Three-Body Problem
http://arxiv.org/abs/1303.0181

Básicamente han encontrado 13 soluciones más al problema clásico de los tres cuerpos que ayudarán a entender el movimiento de algunos sistemas planetarios, muy interesante!

Aquí podéis ver las soluciones.

1 respuesta
Zerokkk

#2285 ¿No era que o era infinita, o con velocidad fija pero mayor a la de la luz?

Hombre la idea actual es que no transmites información clásica a mayor velocidad que la de la luz, al no poderse sacar fielmente la información cuántica por incertidumbre. Precisamente algo que comentaban en el artículo es que si se consigue saltar esa limitación, la relatividad estaría ante un problema, pues se haría posible transmitir información clásica más rápido que la luz y entonces vendrían las supuestas paradojas de relatividad.

Supuestamente la información cuántica no viola ningún principio una vez se transmite a velocidades mayores a la de la luz o incluso infinitas.

PD: Lo del sistema de referencia privilegiado no se cargaría relatividad también? xD.

edit: Las soluciones muy interesantes e intuitivas, me gusta, me gusta. Pero no son soluciones plenas, no? Es decir, el problema de los tres cuerpos no tiene todavía una resolución fija, ¿me equivoco?

1 respuesta
B

#2286 bueno, el artículo lo que decía era:

a) O bien se transmitía a velocidad infinita.

b) O se transmitía a velocidad finita:
b1) Si esta velocidad era mayor que la de la luz, esto significa que hay un sistema de referencia privilegiado (porque podríamos encontrar un sistema de referencia en el cual dos eventos están conectados cuánticamente y no por un cono de luz, beh, no me acuerdo mucho del razonamiento, hace 2 años y fueron 3 o 4 reuniones xD, dame un respiro!). Y no aceptaban que hubiese un sistema de referencia privilegiado, yo estoy de acuerdo pero siendo rigurosos no se puede decir que sea un absurdo la existencia de tal sistema de referencia, no contradice las reglas de la lógica sino un principio. Por tanto o bien existe sistema de referencia privilegiado o bien no existe y entonces...
b2) La velocidad era la de la luz o menor, en cuyo caso no pasa nada.

1 respuesta
Zerokkk

#2287 De hecho yo creo que el sistema de referencia privilegiado no es un imposible, me parecen más contradictorias algunas implicaciones de la relatividad que las que divergirían de existir éste.

La gracia está en que según todo apunta, la velocidad es MUCHO mayor que la de la luz, sólo que suena rara la posibilidad de que sea infinita, pues tendría que existir algún lapso de tiempo en el cual el átomo realice el balance de espín entre las dos partículas entrelazadas. Vamos, creo yo, porque sino la pregunta más bien radicaría en: ¿Cómo coño se balancea instantáneamente el átomo? xDD.

PD: A mí el tema de los conos de luz relativistas me parece la prueba irrefutable de que Einstein se fumaba unos porrazos que flipas.

1
Muesly

Cuando Einstein murió, encontraron un cuadernito con sus cálculos, el cual han hecho público.

http://echo.mpiwg-berlin.mpg.de/ECHOdocuView?url=http%3A//content.mpiwg-berlin.mpg.de/mpiwg/online/permanent/einstein/Einstein_ZN/index.meta&pn=1&mode=texttool

No lo he visto en páginas anteriores, sorry si está repetido.

2 2 respuestas
T-1000

#2289 OMG :O

choper

#2289 Cuando lo traduzcan en lengua mortal, leeré de qué va tanta ecuación.

Pero vamos será algo random, pero conocido sobre su trabajo.

1 comentario moderado
B

Un poco de historia:
http://www.ams.org/notices/201201/rtx120100031p.pdf

Habla sobre la revolución en las matemáticas de principios del siglo XX.

Recomendado: Logicomix!

1 1 respuesta
urrako

#2293 Siempre lo he dicho, los cien años entre 1850 y 1950 fueron los mejores que ha vivido el conocimiento humano: en el desarrollo de la matemática, la lógica, la física y la filosofía analítica se juntaron algunas de las mentes más brillantes que ha dado la Humanidad. Quizás por vivir esa época si vendería mi moral, mi familia y alguna extremidad Duronman jaja

PD:

xD

1 1 respuesta
Zerokkk

1
MAPEX

#2267 Creo que te puede ir bien esto para empezar.
https://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:8Z4pClX6VAEJ:www.bio.umass.edu/biology/kunkel/pub/reprints/JGK88_1-41.pdf+immunology+techniques&hl=es&gl=es&pid=bl&srcid=ADGEESgm_q9hBjcXwHl18eRc_U1hAAkU5U1CL661u3-AA8cycTy9YI7qJeJwkxRcSILou-DGYgJAV7Z-STEtztr0-hbrI438R6yPDnHqFnyfrRMm8IFCfdRQ2N2_QdMods7mx0N4Zu6U&sig=AHIEtbQEwNHOIW7bihsbN_0Uij-IkH8hvw

B

#2294

2
I

2
Resa

#2284 ¿Se puede usar el entrelazamiento cuantico para enviar informacion? No soy fisico pero el concepto que tengo es el siguiente.

Yo tengo una bola azul en una caja y otra roja en otra caja. A mi me dan una caja y a ti otra. Si tu miras tu caja y te sale la bola azul, yo, usando la logica puedo deducir que mi bola tiene que ser roja. Pero yo no puedo entender como se puede mandar informacion usando el entrelazamiento cuantico porque hagas lo que hagas con tu bola azul, no puedes cambiar el color de mi bola, porque es roja (lo se porque tu ya has mirado la tuya).

Ademas no entiendo ni siquiera que la informacion de que mi bola es roja viaje mas rapido que la luz. Yo se que mi bola es roja porque tu tienes la bola azul. Pero para yo saber que tienes la bola azul me lo tienes que decir usando un metodo de comunicacion tradicional.

1 respuesta
mTh

#2299

Casi has dado con la clave de porqué no se puede, pero no XD.

Lo primero es que casi todos los ejemplos que verás de "sci fi de los entrelazamientos cuánticos" esta el principio de exclusión Pauli de por medio. Pauli dice que no puede existir dos fermiones con los mismos números cuánticos, por lo que si tengo dos fermiones idénticos excepto por el spin, si uno esta para arriba, el otro esta para abajo, y viceversa... en tus bolas, esto sería que estamos en un sistema cuántico en el que solo puede haber una bola roja y una bola azul y nunca dos rojas o dos azules.

Lo segundo es que lo otro que utilizan es que si yo tengo un sistema que permita cambiar mi bola de roja a azul sin romper el entrelazamiento, tu bola va a cambiar automáticamente de azul a roja, para no violar Pauli.

Eso es la acción a distancia de la que habla Einstein y lo que da vida a las esperanzas de "comunicación más rápida que la luz". Si hemos quedado que Azul significa 1 y rojo significa 0 antes de separarnos cada uno con nuestra bola, yo puedo transmitirte información.

Ahora, lo que realmente significa entrelazamiento cuántico, es que en un sistema cuántico entrelazado, existe una correlación entre los dos miembros del par, tal que si yo mido A, tu mides B.

El problema, y lo que impide que funcione, es que tú no puedes construir un sistema 100% correlacionado. No existe el sistema cuántico ideal tal que mi partícula siempre esta en el estado A, tu particula siempre esta en el estado B y ninguna de las dos cambia "A menos que" el otro la cambie, que es el que permitiría el asunto de los 1 y los 0s, como en Mass effect.....

El estado antes de medir, esta indefinido, tu mides, y fijas el estado, y entonces el otro miembro del par sufre la correlación, pero el miembro del par B no puede saber si su mitad tiene ese valor porque le ha dado la gana al par estar en ese valor o porque ha sido A el que ha actuado. Solo en retrospectiva es posible ir y decir, coño, pues estaba relacionado, cuando nos hemos juntado o hemos transmitido nuestros datos por métodos normales.

No se si ha quedado muy claro xD. Es un tema complicadete para explicar un domingo por la mañana recien levantado xD.

La clave por la que es imposible no es porque no hay acción a distancia, que puede o no haberla, no esta demostrado que existan sistemas macroscópicos entrelazados (Es decir, no se ha podido construir ningun sistema tal que si yo me llevo una bola y tu otra el sistema entrelazado siga existiendo). Es porque la incertidumbre asociada a los sistemas cuánticos hace imposible que se realice una comunicación de información clásica aunque la información cuántica, "lo que una partícula le dice a la otra que haga", si esté transmitiéndose más rápido que la luz.

1 1 respuesta
Zerokkk

#2300 El tema y la explicación los conocía, pero llevo un tiempo con una dudita al respecto que a ver si me das resuelto...

La cosa es: ¿Y si utilizamos un sistema round-robin y sincronizamos los dos "comunicadores"?

La primera pregunta para esto es: ¿Cuantos cambios distintos pueden llegar a contemplar las partículas entrelazadas? ¿Son sólo dos, o varios estados distintos? Y la segunda: ¿Cuando medimos una partícula, podemos averiguar la propiedad, o ya se halla ésta modificada e irreconocible por la medición (indeterminismo)? Porque si es una cantidad cuantificable, y podemos medir bien alguna propiedad pasada, se puede hacer un sistema...:

  1. Los dos sistemas estarían constantemente midiendo el estado de las partículas, de forma sincronizada, como si fueran un contador (round-robin, 1-2).
spoiler

No sé si me he explicado, pero básicamente lo que quiero decir, es que una sincronización previa de ambos sistemas podría ser solución al problema de "no sé si este estado es así, o es porque lo ha modificado Jaimito para transmitir información".

Supongo que el problema para esto radicará en incertidumbre y el tema que para cambiar un estado, has de modificarlo, y estas modificaciones no son tan fáciles de prever xD.

Sin duda transmitir información clásica en medios cuánticos es un problema bastante gordo.

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mTh

#2301

-Puedes tener sistemas con cualquier número de estados... evidentemente, las correlaciones son más complejas, y no te valen para nada porque sin "numero de observadores = número de estados" no puedes hacer mucho xD.

-La segunda pregunta no la entiendo... si mides modificas. Eso es impepinable. Cuando mides estas forzando al sistema a un estado, no puedes "medir sin modificar (en modo observador)" y "modificar sin medir" o algo de eso.

Respecto a losde los ticks.... no entiendo que quieres decir. Pero estamos en lo mismo, como sabe B en el Tick 2 que el estado es el que es porque A lo modificó o porque estaba así desde el principio?.

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Zerokkk

#2302 El sistema de los ticks es justamente por lo que dices en el segundo punto: cuando leemos, modificamos el sistema (Heissenberg, no?).

Un sistema round-robin es un sistema por turnos. B sabe que en el tick 20 el estado está modificado por A porque N0 = B, N1 = A, por lo que el estado N19 = A. Es una simple sincronización: cada parte realiza una lectura en cada turno, por lo que la otra sabe en un turno dado, quién ha puesto el estado que acabas de leer.

Luego el sistema de que uno lea 1 vez cada 2 ticks y el otro 2 veces, es para poder establecer una comunicación.

La gracia es que así cada parte sabría cuando la información que está leyendo es información real o no.

1 respuesta
mTh

#2303

Sigo sin entender porque en el tick 2, B sabe si A lo ha modificado o si estaba así desde el principio.

Y luego ya te da igual irte al Tick 200... si la información del Tick 2 es incorrecta xD.

Es que tu mismo lo dices, "se pone en modo escucha".

No hay modo escucha y modo modificación, ambos son lo mismo, mediciones..... No hay modo escucha y modo tranmisión.

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Zerokkk

#2304 En la sincronización, lo que estás haciendo es hacer saber a los dispositivos quién va a transmitir primero, y cuando han de comenzar a funcionar. Los programas para que empiecen a trabajar en el momento temporal x, comenzando el segundo transmisor un lapso de tiempo después (el lapso de tiempo que definirá cada tick), x+1. El segundo transmisor sabrá que su primer tick, será el segundo del sistema.

Con esas reglas, ya tienes un sistema en el que el primer transmisor transmite en los tiempos impares, y el segundo en los pares, y cada uno "sabe donde está dentro del sistema", y por tanto, cuando realicen una lectura, sabrán que el estado leído es resultado de la lectura del otro (excepto en el primer tick del primer transmisor).

Bien, esta sería sólo la puesta en marcha, pues así no transmites nada. No obstante, tienes abierto el canal de comunicación, por lo que si haces el sistema tal y como lo puse antes, en el que se hacen lecturas de comprobación, puedes comenzar una transmisión.

Todo esto muy en teoría, yo supongo que habrá algo que haga esto "no tan fácil" como lo pinto xD, sino ya alguien lo habría pensado.

edit: Claro, y ahí está la gracia mTh xDD. Yo por modo escucha y modo modificación me refiero a espera y transmisión, y en AMBOS casos se modifica la partícula. Lo único que cambia es cómo manejas la información: en modo espera no se está transmitiendo información, mientras que en el otro sí. Quizá deba hacer algo para ilustrarlo un poco mejor xD.

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mTh

#2305

Estas dando vueltas.

Te repito.

Como sabe B que en el Tick 2 A ha modificado su sistema y no estaba así desde el principio.

en modo espera no se está transmitiendo información

Y como controlas eso? xD

Eso es lo mismo que decir que sí que hay dos modos distintos. No puedes no transmitir la acción a distancia. Si mides modificas, y si modificas, la otra mitad del par sufre la modificación.

Y si estas hablando de información "clásica transmitida por otro método" entonces ya no tienes FTL....

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Zerokkk

#2306 Pues porque en cada tick cada transmisor hace una lectura, y la lectura cambia el estado del sistema, ergo en el Tick 2 el estado ha debido de ser cambiado por A en el Tick 1.

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mTh

#2307

O estaba originalmente en ese estado y A no ha hecho nada porque lo que quería tranmitir era un 0...

Según tu esquema es imposible diferenciar el baseline, porque en el Tick 2 B no sabe si A lo ha cambiado o no lo ha cambiado.

Hay algo que me da la sensación de que no estas entendiendo. vamos a hacer las cosas bien.

El observador es A y B y el estado es 1 y 2 vale? y es un directamente correlado, es decir, si una mitad esta en 1 el otro esta en 1 y viceversa...

Situación A:

El estado esta en 1-1
-Tick 1: Observador A mide, y mide 1
-Tick 2: Observador B mide, y mide 1.

Situación B:

El estado esta en 2-2
-Tick 1: Observador A mide, y mide 2, lo quiere cambiar así que fuerza el estado a ponerse en 1
-Tick 2: Obsevador B mide, y mide 1.

El observador B no tiene ninguna manera sin comunicarse con A por otro método, de diferenciar entre ambas situaciones.

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Zerokkk

#2308 Es que estás tomando "0" como si fuera un no-cambio, pero es que claro, ahí como bien dices tienes un problema gordo con la información.

La idea es cambiar SIEMPRE el estado de la partícula. Si sólo existe un cambio posible entre partículas entrelazadas, tendrías que tirar de sistemas más complejos rollo: "10 = 0, 11 = 1", pero siempre has de transmitir algo si lo que quieres es tener la comunicación establecida, porque sino, como bien dices, en un tick N, el receptor no sabe si en N-1 cambió el estado o no.

No sé si se va entendiendo un poco más a qué me refiero.

edit: Es que no se trata de interpretar un estado como un valor, sino de interpretar una sucesión de cambios de estado como un valor.

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mTh

#2309

Volvemos a lo mismo, estas asumiendo que es posible diferenciar para B cuando A ha cambiado el sistema a cuando no lo ha cambiado, y eso es imposible xD.

En vez de tratar de explicármelo de forma abstracta, dame un ejemplo como el que te he dado. Dame estados y observadores en cada Tick, no "cambios y no cambios" porque el cambio no se puede medir, solo se pueden medir los estados :).

Y no vale decir, es que partimos de A, el estado siempre esta en A, y solo cuando uno de los dos actue se va a B. porque eso no es posible. No existen estados equivalentes estáticos.

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