在现代世界中，通信系统在我们世界的发展中起着重要作用。 信息传输渠道实际上缠绕了我们的星球，将各种信息网络链接到一个单一的全球Internet中。 现代技术的奇妙世界包括尖端的科学技术发现，通常与量子世界的惊人可能性相关。 可以肯定地说，今天，量子技术已经牢固地进入了我们的生活。 我们口袋里的所有移动设备都配备了可使用量子电荷隧道技术工作的存储芯片。 这种技术解决方案使东芝的工程师在1984年制造了一个浮栅晶体管，这成为制造现代存储芯片的基础。 每天，我们使用此类设备时都不会考虑它们的工作原理。 当物理学家们困惑地解释量子力学的悖论时，技术发展正在承担着量子世界惊人的能力。
在本文中，我们将考虑光的干扰，并分析使用量子技术为即时信息传输构建通信通道的方法。 尽管许多人认为采用正确的方法不可能传输比光速更快的信息，但即使这样的任务也可以解决。 我想你可以自己看看。
引言
当然，许多人都知道一种称为干扰的现象。 光束被引导到具有两个平行槽的不透明屏幕上，在后面安装了投影屏幕。 缝隙的特征是缝隙的宽度大约等于发射光的波长。 投影屏幕产生一系列交替的干涉条纹。 该实验首先由托马斯·荣格（Thomas Jung）进行，展示了光的干涉，这成为19世纪初光波理论的实验证明。
合理地假设光子必须穿过这些间隙，从而在后屏幕上产生两个平行的光条纹。 但是，屏幕上会形成许多条带，在这些条带中明暗交替。 事实是，当光的行为像波一样时，每个缝隙都是次级波的来源。 在次级波以一个相位到达屏幕的地方，它们的振幅相加，从而产生最大的亮度。 当波处于反相状态时，它们的振幅将得到补偿，从而产生最小的亮度。 当叠加的二次波在屏幕上产生干涉条纹时，亮度会周期性变化。
但是为什么光表现得像波浪呢？ 最初，科学家建议光子可能会相互碰撞，并决定将它们一个一个地释放。 一个小时之内，屏幕上又出现了干涉图样。 试图解释这种现象导致了这样一个假设，即光子被分离，穿过两个缝隙，并且碰撞本身在屏幕上形成干涉图案。
科学家的好奇心困扰着人们。 他们想知道光子真正通过哪个狭缝，并决定观察。 为了揭示这一谜团，将探测器放置在每个狭缝的前面，以记录光子的通过。 在实验期间，事实证明，光子仅穿过一个缝隙，或者穿过第一缝隙，或者穿过第二缝隙。 结果，在屏幕上形成了两个平行的光条纹，没有任何干涉迹象。 观察光子破坏了光的波函数，光子开始表现得像粒子！ 只要光子处于量子不确定性，它们就会像波一样传播。 但是当观察到它们时，光子失去了波函数，开始表现得像粒子。
然后，在打开检测器的情况下再次重复该实验，但是没有在光子轨迹上记录数据。 尽管事实上该实验完全重复了上一个实验，除了获得信息的可能性外，过了一段时间，屏幕上仍出现了亮条纹和暗条纹的干涉图案。
事实证明，这种效果不是通过任何观察得到的，而只能通过这种观察获得有关光子运动轨迹的信息。 下列实验证实了这一点，当不借助安装在每个狭缝前面的检测器来跟踪光子的轨迹时，而是借助附加的陷阱来跟踪光子的轨迹时，可以在不与原始光子相互作用的情况下恢复运动轨迹。量子橡皮
让我们从最简单的方案开始（这是实验的示意图，而不是实际的安装方案）。
将激光束发送到半透明镜
（PP） 。 通常，这种镜子反射入射在其上的光的一半，而另一半则通过。 但是，处于量子不确定性状态的光子进入半透明反射镜，会同时选择两个方向。 然后，每束光线都被镜子
（1）和
（2）反射到屏幕上，在屏幕上我们观察到干涉条纹。 一切都很简单明了：光子的行为就像波。
现在，让我们尝试了解光子沿着哪个路径-在顶部还是在底部。 为此，我们在每个路径上放下了转换器
（DC） 。 降频转换器是一种设备，当一个光子进入它时，会在输出端产生2个光子（每个光子具有一半的能量），其中一个击中屏幕（
信号光子 ），第二个进入检测器
（3）或
（4） （
空闲光子 ）。 从检测器接收到数据后，我们将知道每个光子经过的路径。 在这种情况下，干涉图消失了，因为我们精确地找到了光子通过的位置，从而破坏了量子不确定性。
此外，我们使实验复杂了一点。 我们将反射镜放置在每个“空闲”光子的路径上，并将它们定向到第二个半透明镜（在图中源的左侧）。 第二个半透明反射镜的通过消除了有关空闲光子轨迹的信息，并恢复了干扰（根据马赫曾德尔干涉仪的方案）。 无论使用哪种检测器，我们都将无法找出光子传播的路径。 通过这种复杂的方案，我们消除了路径选择信息并恢复了量子不确定性。 结果，干扰图案将显示在屏幕上。
如果我们决定扩展反射镜，则“
闲置 ”光子将再次落在检测器
（3）和
（4）上 ，并且众所周知，干涉图案将在屏幕上消失。 这意味着通过更改镜子的位置，我们可以更改屏幕上显示的图片。 因此，您可以使用它来编码二进制信息。
您可以通过在
“空闲”光子路径中移动一个半透明反射镜来稍微简化实验并获得相同的结果：
如我们所见，
“空闲”光子比撞到屏幕的伙伴传播的距离更长。 逻辑上假设，如果屏幕上的图像是较早形成的，那么生成的图像将不符合我们确定光子的轨迹还是擦除此信息。 但是
实际实验却显示出相反的结果-不管距离如何，屏幕上的图像始终与
闲置光子所执行的动作相对应。 根据
维基百科的信息：
实验的主要结果是，擦除过程是在光子到达检测器屏幕之前还是之后执行的都没有关系。
布莱恩·格林（Brian Green）的著作
《宇宙与空间的衣服 》（
The Cloth of Cosmos and Space ）也描述了类似的经历。 似乎令人难以置信的因果关系正在发生变化。 让我们尝试找出是什么。
一点理论
如果我们看一下爱因斯坦的相对论，随着速度的增加，时间会根据以下公式变慢：
其中
r是时间长度，v是对象的相对速度。光的速度是一个限制量，因此，对于光（光子）自身而言，时间减慢到零。 更正确地说，光子
没有时间，因为光子只有当前时刻在轨迹上的任何时刻。 这可能看起来很奇怪，因为我们习惯于相信数百万年后来自遥远恒星的光到达了我们。 但是，借助光粒子的ISO，光子一经遥远的恒星发出，就会在同一时刻到达观察者。
事实是静止物体和运动物体的当前时间可能不一致。 为了表示时间，有必要将时空视为一个连续的时间块。 形成块的切片是观察者呈现的时刻。 从其角度来看，每个切片代表一个时间点的空间。 此刻包括宇宙中所有的空间点和所有事件，这些事件同时呈现给观察者。
根据运动的速度，当前时态的一个片段将以不同角度划分时空。 在运动的方向上，现在的部分倾向于转移到未来。 在相反的方向上，现在的片段趋向于过去。
移动速度越大，切割角度越大。 以光速，当前时间的切片具有45°的最大位移角，在该角度处停止，并且光子在某一时刻处于其轨迹的任何一点。
出现一个合理的问题，光子如何同时处于空间的不同点？ 让我们尝试找出光速对空间的影响。 如您所知，随着速度的增加，按照以下公式可以观察到相对论长度的减小：
其中
l是长度，v是物体的相对速度。不难看出，在光速下，空间中的任何长度都将压缩为零大小。 因此，在光子方向上，空间被压缩成一个普朗克尺寸的小点，在这个点上，时空的概念就消失了。 可以说，对于光子
来说是没有空间的，因为它们与IFR光子在空间中的整个轨迹都是在一个点上。
因此，现在我们知道，无论行进的距离如何，
信号和
空闲的光子都会同时到达屏幕和检测器，因为从光子的角度来看，既没有时间也没有空间。 给定
信号和
空闲光子的量子耦合，对一个光子的任何影响都会立即影响其伙伴的状态。 因此，屏幕上的图片应始终与我们确定光子的轨迹还是擦除此信息相对应。 这提供了即时信息传输的潜力。 只需考虑观察者不会以光速运动，因此，在空闲光子到达检测器之后，必须对屏幕上的图像进行分析。
实际实施
让我们将理论留给理论家，然后回到实验的实践部分。 要在屏幕上获取图片，您需要打开光源并将光子通量引导到屏幕上。 通过半透明反射镜在
空闲光子路径中的移动，信息的编码将发生在远程对象上。 假设发送设备将以相等的时间间隔对信息进行编码，例如，每百分之一秒发送一次数据。
在屏幕上，您可以使用敏感的数字矩阵直接记录交替的变化。 然后，必须将记录的信息推迟到空闲光子到达目的地为止。 之后，您可以开始对记录的信息进行逐一分析，以获取传输的信息。 例如，如果编码设备在火星上，则信息分析必须延迟十到二十分钟（与光到达红色星球所需的时间完全一样）开始。 尽管事实上信息分析是延迟数十分钟进行的，但是接收到的信息将与火星在当前时刻的传输相对应。 因此，将必须将激光测距仪与
接收设备一起安装，以便准确地确定必须开始分析传输信息的时间间隔。
还应注意，环境对传输的信息有负面影响。 当光子通过空域时，会发生退相干过程，从而增加了发射信号中的干扰。 为了尽可能地排除环境的影响，可以使用通信卫星在无空气的空间中发送信号。
通过组织双向通讯，将来有可能建立通讯渠道，以将即时信息传输到我们的航天器可以到达的任何范围。 如果您需要快速访问我们星球之外的Internet，则仅需要这种通信渠道。
PS ：我们试图避免一个问题：如果在闲置光子到达检测器之前看着屏幕会发生什么？ 从理论上（从爱因斯坦的相对论的角度来看），我们应该看到未来的事件。 此外，如果我们从远处的反射镜反射闲置的光子并将其带回，我们将了解自己的未来。 但是实际上，我们的世界更加神秘，因此，如果不进行实际实验就很难给出正确的答案。 也许我们会看到未来最可能的选择。 但是，一旦我们获得了这些信息，未来可能会改变，并且将出现其他事件（根据埃弗雷特（Everett）多世界解释的假设）。 或者，也许我们会看到干扰和两个频段的混合体（如果图像由未来的所有可能选项组成）。
文章继续->PS不幸的是，此方案不起作用（也是本文后续给出的方案），因为对计算的仔细验证表明，在使用量子纠缠粒子时并未考虑相移。
有用的链接：Walborn，SP（2002）。 “双缝量子橡皮擦。” 物理 版本号 65岁延迟选择量子擦除器。 金等人的实验。 （1999年）量子橡皮擦实验汤姆·坎贝尔致辞Scully和Drul提出的量子擦除器