Ученые впервые создали уникальную квантовую запутанность, W-состояние, в котором задействовано три фотона

W-состояниеИсследователи из университета Иллинойса и других научных учреждений впервые создали состояние квантовой запутанности, в котором задействовано три фотона. В этом не было бы ничего удивительного, если бы это состояние не было уникальной специальной комбинацией, называемой W-состоянием, при котором потеря одного из трех фотонов не приводит к нарушению запутанности. Такие экзотические квантовые состояния являются весьма полезной вещью для технологий квантовых коммуникаций, вычислений, измерений и новых экспериментов в области классической и квантовой физики.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Установлен новый рекорд дальности сохранения квантовой запутанности между светом и материей

Квантовая запутанностьПризрачный мир квантовой механики обещает нам в будущем быстрый и безопасный Интернет, потрясающие вычислительные мощности квантовых компьютеров и многое другое. И теперь, исследователи из университета Инсбрука и Института квантовой оптики и информатики австрийской Академии Наук сделали еще один шаг навстречу квантовому будущему, установив новый рекорд, имеющий отношение к дальности сохранения квантовой запутанности между частицами света и материи. Исследователям удалось послать фотон света, запутанный с ионом, по оптоволокну на расстояние 50 километров, сохранив при этом, их хрупкую квантовую запутанность.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0
13 августа 2019 | Научно-популярное

Ученые начали получать подтверждения участия явления квантовой запутанности в химических реакциях

Идентификация квантовой запутанностиУченые уже давно подозревали, что явление квантовой запутанности играет немаловажную роль в реакциях фотосинтеза и других естественных химических реакциях. Но значение этой роли остается неизвестной величиной и по сегодняшний день, ведь факт наличия квантовой запутанности с трудом подвергается идентификации и измерению. Недавно исследователи из университета Пурду (Purdue University) продемонстрировали новый способ количественных измерений явления квантовой запутанности в химических реакциях, основанный на измерении специального вида корреляции между частицами, разделенными достаточно большим расстоянием. И если этот метод будет экспериментально подтвержден, то полученные при его помощи данные позволят ученым глубже вникнуть в тонкости "работы" химических реакций. Это, в свою очередь, позволит оптимизировать массу технологий в энергетической, химической и других отраслях промышленности.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученым впервые удалось запечатлеть явление квантовой запутанности

Квантовая запутанностьУченым-физикам из университета Глазго в Шотландии удалось получить первый в истории снимок, на котором запечатлено явление квантовой запутанности, явление, которое было охарактеризовано Альбертом Эйнштейном, как "призрачное действие на расстоянии". Отметим, что этот снимок не выглядит захватывающим, но это нечеткое серое изображение впервые демонстрирует нам взаимодействие между частицами, определяемое странными законами квантовой механики, которые лежат в основе технологий квантовых вычислений.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые разработали новый метод, позволяющий контролировать квантовую запутанность

Квантовая запутанностьИзвестно, что явление квантовой запутанности является тем, на чем основана работа квантовых компьютеров. Однако, до последнего времени в распоряжении людей не было надежного метода, позволяющего контролировать квантовую запутанность даже в простейших системах, состоящих из малого количества квантовых битов, кубитов. Но недавно, группа ученых-физиков из Венского университета и австрийской Академии наук разработала метод, потенциально позволяющий обнаруживать и контролировать квантовую запутанность в квантовых системах любого масштаба, что открывает путь к созданию надежных и безошибочных технологий квантовых вычислений.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученым впервые удалось реализовать технологию обмена квантовой информацией, не требующей передачи частиц между абонентами

Квантовые коммуникацииКвантовые коммуникации сами по себе являются весьма странной вещью, но мало кому известно, что есть несколько видов квантовых коммуникаций, каждый из которых, можно так сказать, еще более странный, чем предыдущий. Наиболее странная форма носит название прямой нереальной квантовой коммуникации, она отличается тем, что для ее функционирования не требуется передачи физических частиц между абонентами. Ученые из области теоретической физики уже давно доказали возможность создания прямых нереальных квантовых коммуникационных каналов, и в 2017 году ученым впервые удалось реализовать на практике такую технологию, передав битовый массив черно-белого изображения из одного места в другое.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 6

Ученые научились создавать квантовые сети произвольной конфигурации, используя явление квантовой запутанности

Квантовая запутанностьГруппа исследователей QuTech из Технологического университета Дельфта, Нидерланды, разработала технологию создания квантовой запутанности между двумя чипами, при этом, запутанность между отдельными элементами этих чипов, кубитами, возобновляется быстрее, чем она разрушается в результате влияния квантовой декогеренции. Все это стало возможным благодаря разработке нового протокола коммуникаций и дополнительных мер по защите хрупкой квантовой запутанности от разрушительного влияния внешней среды. И эти новые принципы позволят построить квантовые сети с произвольным количеством произвольно связанных друг с другом узлов, которые в будущем могут стать основой реального квантового Интернета.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Ученым впервые удалось запутать на квантовом уровне макромасштабные объекты

Макроскопические микроволновые резонаторыНам, живущим в макроскопическом мире, многое, происходящее в микроскопическом мире, где царят законы квантовой механики, кажется странным и бессмысленным. Взять, к примеру, квантовую запутанность, явление, при котором два объекта могут быть связаны друг с другом так, что изменение состояния одного объекта моментально отражается изменением состояния второго объекта, невзирая на разделяющее их расстояние, которое может быть сколь угодно большим. Это, как показывают эксперименты, возможно на уровне фотонов, атомов и даже отдельных молекул, но недавно ученым из университета Аальто, Финляндия, удалось перенести квантовую запутанность на уровень большего масштаба, уровень, который уже начинает пересекаться с миром, в котором мы живем.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Создан квантовый генератор случайных чисел, способный стать основой невзламываемых коммуникационных систем и систем безопасности

Случайные числаПроблема с существующими технологиями генерации последовательностей случайных чисел заключается не в том, чтобы сгенерировать эти последовательности, гораздо труднее доказать, что эти последовательности имеют абсолютно случайную природу. Однако, ученые-физики из американского Института стандартов и метрологии (National Institute of Standards and Technology, NIST) разработали новый принцип, легший в основу нового генератора случайных чисел. И квантовая природа этого принципа является гарантом того, что на выходе устройства появляются лишь абсолютно случайная последовательность единиц и нулей.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Создан "рекордный" квантовый регистр, состоящий из 20 запутанных кубитов

Запутанные кубитыЗа последние годы исследователи, работающие в области квантовых вычислений, добились некоторых успехов и на свет уже начали появляться квантовые вычислительные системы, количество квантовых битов, кубитов, в которых исчисляется несколькими десятками. Тем не менее, для реализации полноценных квантовых вычислений требуется, чтобы эти кубиты могли объединяться в квантовые регистры при помощи явления квантовой запутанности. При этом, размер (разрядность) этих регистров должна быть достаточной для того, чтобы при их помощи можно было выполнять самые сложные процедуры обработки квантовой информации.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Запутанные фотоны - основа совершенно новой формы света

Взаимодействие светаИзвестно, что фотоны, частицы света, двигаются с огромной скоростью, не имеют массы покоя и практически не взаимодействуют друг с другом. Однако, проводя серию последних экспериментов, ученые из Массачусетского технологического института и Гарвардского университета создали принципиально новую форму света, в которой фотоны объединяются в группы, взаимодействуют друг с другом, замедляются и обретают массу.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Создано устройство, способное хранить долгое время фотоны-кубиты, используемые для квантовой телепортации

Хранение фотонов-кубитовГруппа ученых из Института квантовой оптики Макса Планка, Германия, возглавляемая профессором Герхардом Ремпе (Gerhard Rempe), разработала, создала и продемонстрировала работоспособность устройства длительного хранения фотонных кубитов, основой которого является единственный атом, заключенный в ловушку специального оптического резонатора. Время надежного хранения квантовой информации, носителем которой является фотон света, составляет порядка 100 миллисекунд, и такого времени уже вполне достаточно для создания глобальных квантовых коммуникационных сетей, связывающих самые удаленные точки на земном шаре.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Физики установили новый рекорд, запутав одновременно 10 сверхпроводящих кубитов

Квантовый сверхпроводящий чип с десятью кубитамиУченые из китайского Университета науки и техники, университетов Чжэцзяна и Фучжоу, и китайского Института физики продемонстрировали квантовую запутанность между 10 сверхпроводящими кубитами, расположенными на кристалле одного чипа. Такое состояние квантовой системы является своего рода рекордом по количеству запутанных кубитов, ранее этот рекорд был равен девяти запутанным кубитам. Данное достижение является очередным шагом на пути к созданию крупномасштабных квантовых вычислительных систем на основе твердотельных чипов.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые добились успешного обмена состоянием квантовой запутанности между двумя источниками фотонов, разделенных 100 километрами оптоволокна

Квантовая запутанность фотоновГруппа исследователей из китайского университета Науки и техники (University of Science and Technology of China, USTC) продемонстрировала работу новой технологии, позволяющей производить обмен запутанными фотонами света между двумя источниками, разделенными оптическим волокном, длиной 103 километра. При этом, несмотря на большую длину оптического волокна, оба источника физически разделяло расстояние в 12.5 километров, а для более правдоподобного моделирования условий реального мира часть кабеля была проложена под землей, часть - по воздуху, а оставшаяся часть была сложена в виде бухты в помещении лаборатории.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 12

Ученым удалось запутать на квантовом уровне 16 миллионов атомов одновременно

Экспериментальная установкаТеория квантовой физики не накладывает никаких ограничений на количество квантовых частиц, которые могут быть связаны сильными взаимодействиями, известными под названием явления квантовой запутанности. В недалеком прошлом ученым из Женевского университета (University of Geneva, UNIGE), Швейцария, удалось запутать и путем проведения измерений подтвердить запутанность 2900 атомов одновременно. А недавно, усовершенствовав измерительную технику и методы измерений, эти же ученые продемонстрировали квантовую запутанность сразу 16 миллионов атомов, находящихся внутри односантиметрового кристалла.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 13