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Atom Beamen endlich geglückt

24 Beiträge ▪ Schlüsselwörter: Atom, Beamen ▪ Abonnieren: Feed E-Mail
menschenkostuem Diskussionsleiter
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Atom Beamen endlich geglückt

19.06.2004 um 12:54
erstmal bitte lacht nicht über die quelle, es ist ein copy & paste von giga.de ;-)

Physiker basteln schon jahrelang im Labor herum, um zumindest das Hinüberbeamen eines Quantenzustands hinzubekommen. Das lang ersehnte Experiment ist nun gleich zwei Forscherteams in Österreich und den USA gelungen. Ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer.

Der schnellste Computer der Welt

Das Experiment demonstriert die große Chance der Quanteninformationsverarbeitung. Aha. So eine Technologie könne Daten wesentlich leistungsfähiger verarbeiten, als das zurzeit mit den modernsten Supercomputern möglich ist. Schon 1997 konnte eine Forschergruppe erstmals Lichtquanten teleportieren. Jetzt hat es auch mit den Quantenzuständen, also dem internen Zustand von Atomen geklappt.

Das österreichische Experiment

Die Forscher hatten einzelne, ionisierte Kalziumatome auf wenige Millionstel Grad über dem absoluten Nullpunkt abgekühlt. Mit Lasern konnten sie den internen Zustand der Atome sehr genau kontrollieren. In dem Experiment übertrug das Team dann den Zustand eines Atoms auf ein zweites über eine Entfernung von 10 Mikrometern. Naja immerhin!

Zunächst einmal wurden zwei Atome miteinander verschränkt. Die Verschränkung, eine quantenmechanische Verbindung zwischen zwei oder mehreren Teilchen, ist der Schlüssel zur Teleportation eines Quantenzustands. Die Verschränkung gehört zu den meist diskutiertesten Konsequenzen der Quantenmechanik. Albert Einstein nannte sie die "spukhafte Fernwirkung". Die physikalischen Eigenschaften der Systeme stehen in einer engeren Beziehung als in der klassischen Physik. Eine Messung an einem der Systeme kann daher als Beeinflussung der anderen, verschränkten Systeme interpretiert werden.

Das amerikanische Experiment

Am amerikanischen National Institute of Standards and Technology wurde ein ähnliches Experiment durchgeführt. Allerdings arbeitete das Team nicht mit Kalzium-, sondern mit Beryllium-Atomen. Die Verschränkung von einzelnen elementaren Trägern von Information (Quantenbits) stellt den grundlegenden Mechanismus eines möglichen zukünftigen Quantencomputers dar. An dieser revolutionären, neuen Technologie der Quanteninformationsverarbeitung wird derzeit weltweit intensiv geforscht.

Aber eines muss man noch wissen: Auch wenn die Physiker immer vom Teleportieren sprechen, die Atome werden nicht transportiert, sondern nur ihre Quantenzustände.



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Atom Beamen endlich geglückt

19.06.2004 um 13:14
interessant interressant^^


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Atom Beamen endlich geglückt

19.06.2004 um 14:17
Es wurden Quantenzustände gebeamt, keine Atome...


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Atom Beamen endlich geglückt

19.06.2004 um 14:36
hätte man sich den text mal komplett bis zu ende durchgelesen, würde der titel des threads sicher anders lauten ;)

Die Frage von Zeitreisen bleibt offen. Ich werde darauf jedoch keine Wette abschließen. Der andere könnte ja den unfairen Vorteil haben, die Zukunft zu kennen. (Stephen Hawking)


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Atom Beamen endlich geglückt

19.06.2004 um 14:44
Eigentlich steht es schon im ersten Satz.
Aber nichtmal der wurde gelesen. Hauptsache der Text steht bei Giga, es geht ums Beamen, und hin und wieder fallen die Wörtchen Atom und Physik...


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Atom Beamen endlich geglückt

19.06.2004 um 15:10
Da das mir Titel, Atome, und giga nun klargestellt ist, hätte mich schon iteressiert, ob das nun der Fortschritt in Richtung auf den sog. "Quantencomputer" ist, oder nicht. Gibt es vielleicht dazu noch Kommentare?


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Atom Beamen endlich geglückt

19.06.2004 um 20:13
wie sollen denn die quanten computer funktionieren? hat einer nen link?


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Atom Beamen endlich geglückt

19.06.2004 um 20:50
Link: www.spiegel.de (extern)

Wenn euch Giga zu unseriös ist, probiert es doch einmal hier.

NICHTS lebt ewig !


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Atom Beamen endlich geglückt

19.06.2004 um 20:51
was ist ein quanten oder atomzustand
und was bringt das wenn man das beamt

gib niemals auf denn
der Glaube versetzt Berge

grissi25



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Atom Beamen endlich geglückt

20.06.2004 um 02:15
Also was ich bisher so gelesen habe, vom Quantencomputer und erst recht von Beamen sind wir noch meilenweit entfernt. Selbst Siemens hat erst eine weitere Primzahl von tausenden dafür nötigen der Primzahl-Ordnung herausgefunden.
Gegenwärtig sind Physiker noch damit beschäftigt, erstmal die
experimentellen Grundlagen dieses Forschungsgebiets zu erarbeiten.
Ich denke der genetische Code ist eher vollständig entschlüsselt und auch verstanden, als das wir noch in diesem Leben echte Quantencomputer zu sehen bekommen, geschweige denn Materie in reine Energie und wieder zurück teleportieren können. ;)

Alle Menschen sind klug: Die einen vorher - die anderen nachher.


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Atom Beamen endlich geglückt

20.06.2004 um 02:20
@grissi25
Ist höhere Physik, von denne nur ein Bruchteil der Wissenschaftler wirklich nur halbwegs durchblickt.

Es bringt z.b. etwas für die Erschaffung eines neuen Superrechners - den Quantencomputer:

Die Leistung eines Quantencomputers beruht Elementarteilchen wie z.b. Photonen oder Elektronen, die durch Überlagerung verschiedener Zustände das binäre System weit hinter sich lassen.
Herkömmliche Rechner kennen nur ja oder nein.
Der Quantencomputer ist schlauer. Er kann auch die Zwischenstufen erfassen und gleichzeitig verarbeiten.
Also nicht nur Kopf oder Zahl sondern auch Kopf und Zahl und alles was dazwischen ist. So würde ein heutiger PC für eine Rechenoperation, die der Quantencomputer in wenigen Minuten erledigt, länger brauchen, als das gesamte Universum existiert.

Alle Menschen sind klug: Die einen vorher - die anderen nachher.


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Atom Beamen endlich geglückt

20.06.2004 um 05:41
hmm, wo ich das so hier lese, ne kleine Frage an die Physiker:
Es ist doch so, dass irgendein Prozess nur dann reversibel (ohne Energieverlust) ist, wenn er in unendlich kleinen Schritten abläuft. Also je kleiner die Schritte bei einem Prozess sind, desto geringer ist der Energieverlust.

Beruht also die Funktionsweise des Quantencomputers darauf, die Schritte so weit zu verkleinern, bis es nur noch Quantenzustände sind?? Hat meine Frage überhaupt einer verstanden?


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Atom Beamen endlich geglückt

20.06.2004 um 12:04
Nein !
Wieso sind die Energieverluste bei vielen kleinen Schritten kleiner ?
Der Gesamtaufwand ist doch mindestens der selbe wenn nicht sogar größer.
Oder ?

NICHTS lebt ewig !


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Atom Beamen endlich geglückt

20.06.2004 um 12:43
Ne, eben nicht! Das ist ja gerade das Interessante.

In physikalischer Chemie wurde folgendes Experiment vorgestellt:
Man stelle sich eine riesengroße Feder mit einer Stellfläche vor, die flach auf dem Boden liegt, wenn sie mit 5 Mann beladen ist. Also das Eigengewicht von 5 Menschen hält diese Feder gespannt flach auf dem Boden, daneben steht eine Leiter. Jetzt springen diese 5 Mann gleichzeit von der Fläche herunter - die Feder schnipst nach oben, meinetwegen 50 Meter. Will man diesen Zustand rückgängig machen, müssen die 5 Mann 50m auf einer Leiter nach oben klettern, um die Stellfläche wieder zu erreichen, also Kraft aufwenden.

Wie lässt sich diese Kraft minimieren?
Ganz einfach: Wenn die Feder gespannt ist, geht erst Einer runter, die Feder geht 10m nach oben. In 10m Höhe hängt sich ein 2. an die Leiter, womit die Feder auf 20m schnipst. Dann der Dritte, vierte und Fünfte. Und wenn man das rückgängig machen will? Dann geht der Fünfte Mann in 40m Höhe nur noch 10m nach oben und drückt die Feder nach unten, jetzt muss der Vierte auch nur noch 10m nach oben steigen!

Anstatt dass die 5 Mann auf einmal gehen, hüpfen sie in kleinen Portionen nach unten und müssen jeweils nur noch 10m nach oben steigen. Ist natürlich einfacher, als wenn alle 50m klettern müssen. Man kann das ewig fortführen: Je kleiner die Schritte, desto weniger Gesamtaufwand woraus folgt: Theoretisch ist der Gesamtaufwand bei unendlich kleinen Schritten = Null!

Ich denke, das Modell passt gut zur Quantenmechanik, denn man kann keine unendlich kleinen Schritte machen; Der Kleinstmögliche Schritt ist ein Quantenzustand. Entweder es passiert nichts, oder es wird mindestens ein Quantenzustand geändert, dazwischen gibts nichts, folglich gibts es auch keine reversiblen Prozesse (ohne Energieverlust). Mann kann sich das mit der Feder so vorstellen, dass es mehrere Möglichkeiten gibt: Ein Schritt (alle auf einmal), oder 2 Schritte (erst 2 runter, dann 3), oder eben 5 Schritte, wenn alle nacheinander gehen. Quasi kann man sich eine Person als Quantenzustand vorstellen, denn zerteilen kann sich keiner (mehr als 5 Schritte gehen nicht).
Die Frage ist, ob ich mich mit meiner Vorstellung zu weit aus dem Fenster lehne, denn ich hab von Quantenphysik keine Ahnung ;)


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Atom Beamen endlich geglückt

20.06.2004 um 12:48
achso, Bezug zum Thema fehlt ;)

Folglich geht der Quantenkomputer richtig ab, denn man muss zwischen 0 und 1 nicht ewig viel in Bewegung setzen, sonst mann kann einfach einen einzigen Quantenzustand ändern, um auf das selbe Resultat zu kommen und diese Information mit Hilfe des "Beamens" weiterleiten....


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Atom Beamen endlich geglückt

20.06.2004 um 12:59
Hallo,

ich wunder mich immer wieder warum sich die Diskussion bei dem Effekt nur um den Quantencomputer (schön schnell aber sonst nicht so interessant).

Wir haben zur Zeit eher ein Softwareproblem. Dort stockt die Entwicklung. Für die allermeisten Anwendungen reicht die herkömmliche Hardware noch lange Zeit aus.

Der Begriff beamen ist die zweite Verwirrung. Es wird ja nichts transportiert sondern es wird der Zutand eines Elementarteilchens geändert über eine Distanz ohne eine direkte Verbindung.


Und das ist der interessanteste Punkt. Vielleicht kann man Informationen mittels "beamen" über beliebige Entfernungen und ohne Zeitverlust (Über-Lichtgeschwindigkeit) übertragen.

Falls ja wird das von anderen Zivilisationen schon gemacht und man könnte sich in den nächsten Jahrzehnten an das "galaktische" Netzwerk andocken.

Klingt völlig abgedreht, ich nehme aber noch Wetten auf diese Hypothese an.


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Atom Beamen endlich geglückt

20.06.2004 um 14:20
Quanten kann man beamen? Toll, und der Rest vom Körper?

Das haben die Amis sicher an den irakischen Kriegsgefangen ausprobiert, deswegen ist der ihre Forschung auch so weit.
Wenn das nicht mal nen Special Award der Dr.Mengele-Foundation einbringt! :-D


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cabai ehemaliges Mitglied

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Atom Beamen endlich geglückt

20.06.2004 um 16:45
@Glorian

"Quanten kann man beamen?"
nein. nur die information.

"Toll, und der Rest vom Körper?"
nix rest. alles besteht aus quanten.


@jolu

"Wir haben zur Zeit eher ein Softwareproblem. Dort stockt die Entwicklung"
stimmt. allerdings existieren programme für quantencomputer.
damit könnten zB zahlen in primfaktoren zerlegt werden. dieses problem überfordert normale rechner masslos wenn ich halbwegs lange zahlen nehme...

"Und das ist der interessanteste Punkt. Vielleicht kann man Informationen mittels "beamen" über beliebige Entfernungen und ohne Zeitverlust (Über-Lichtgeschwindigkeit) übertragen."
ja vielleicht ist das möglich. es gibt aber keinerlei hinweise darauf und diese spekulation ist mit heutigen modellen nicht konform
(die information wird beim "beamen" trotzdem nur mit c übertragen, da man noch sagen muss obs überhaupt geklappt hat ^^)

@tunkel

anschauliches beispiel und richtig dazu. allerdings triffts "zu weit aus dem fenster gelehnt" wohl ganz gut :)

das prinzip eines quantenrechners hats nicht mit reversibilität zu tun.
es werden quasi alle rechnungen gleichzeitig durchgeführt in dem man die einzelnen quanten-bits miteinander verschränkt.


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Atom Beamen endlich geglückt

06.10.2006 um 00:01
Erste Teleportation zwischen Licht und Materie
Das "Beamen" von Menschen auf fremdePlaneten bleibt zwar Science-Fiction-Fantasie, doch ein neues Experiment lässt zumindestVerschlüsselungs-Experten hoffen: Erstmals ist es Forschern gelungen, Eigenschaften vonAtomen mit denen eines Lichtstrahls zu verschränken und sie so zu teleportieren.

http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/0,1518,441019,00.html


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07.10.2006 um 09:29
außerdem ist das nichts neues, war schon vor 5 Jahren in den Fachzeitschriften


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07.10.2006 um 10:50
soweit ich gehört habe wurden diese atome oder wie auch immer nur kopiert und nichtgebeamt wie man sich das aus star trek vorstellt...


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