Ученые нашли кардинально новый подход к реализации технологий квантовых вычислений

Запутанные микроволновые фотоныИсследователи из университета Аальто (Aalto University) продемонстрировали возможность использования микроволновых сигналов для кодирования информации и использования их в технологиях квантовых вычислений. Для этого они использовали микроволновый резонатор, основанный на чрезвычайно чувствительных измерительных устройствах, известных под названием SQUID (superconductive quantum interference device), охлажденных до температуры, близкой к температуре абсолютного нуля. При такой температуре прекращается тепловое движение любого вида, что соответствует состоянию абсолютной темноты, состоянию, когда в квантовой системе полностью отсутствуют как фотоны света, так и фотоны излучения любого диапазона электромагнитного спектра, включая и микроволновый.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 5

Российские физики создали сверхвысокоточную квантовую "линейку"

Лабораторная установкаУченые-физики из российского Квантового центра, Физического института РАН им. П.Н. Лебедева и Московского физико-технического института при содействии коллег из института L'Institut d'Optique, Франция, разработали метод, позволяющий получить специальное состояние квантовой запутанности. И это состояние может быть использовано для создания сверхвысокоточной квантовой линейки, способной измерять большие расстояния с точностью до миллиардных долей метра.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые установили новый рекорд, запутав 219 ионов, пойманных в квантовой ловушке

ИоныУченые-физики из американского Национального института Стандартов и Технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) сумели заманить в ловушку из сильных электрических и магнитных полей 219 ионов бериллия и запутать их свойства на квантовой уровне при помощи лазерного света. Некоторые другие приемы, использованные учеными, позволили считывать и управлять квантовой информацией, содержащейся в этих ионах. Все это превратило данную группу ионов в своего рода квантовый симулятор, в недрах которого можно производить квантовые вычисления, недоступные для расчетов на обычных компьютерах.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Ученым удалось "размножить" кошку Шредингера

Кошка ШредингераКошка Шредингера - это мысленный эксперимент, который демонстрирует парадокс состояния квантовой суперпозиции на примере понятных нам объектов, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни. Идея этого эксперимента заключается в том, что живую кошку заключают в коробку, внутри которой находится устройство, содержащее радиоактивный элемент и яд. Если атом радиоактивного элемента спонтанно распадется, это приведет к тому, что в коробку будет выпущен яд и кошка погибнет. С точки зрения квантовой физики кошка в коробке одновременно и жива и мертва, и такое состояние будет сохраняться до тех пор, пока кто-нибудь не откроет коробку и не заглянет внутрь, полностью разрушив тем самым хрупкое состояние квантовой суперпозиции.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 6

Новый чип открывает путь применению оптико-квантовых технологий в смартфонах и портативных компьютерах

Работа квантового чипаЗапутанные фотоны являются "краеугольным камнем" всех современных квантовых технологий, включая квантовые вычисления, квантовые коммуникации и шифрование. И недавно международной группе ученых удалось собрать воедино на кристалле одного чипа множество различных квантовых технологий, оперирующих информацией, носителями которой являются запутанные фотоны. Боле того, структура этого интегрированного чипа полностью совместима с существующими оптоволоконными технологиями и технологиями производства полупроводниковых приборов, что позволит в будущем встраивать оптико-квантовые элементы прямо в структуру чипов, предназначенных для смартфонов, планшетных компьютеров и прочих цифровых электронных устройств.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 2

Ученым удалось запутать три "закрученных" в трех измерениях фотона света

Тройная квантовая запутанностьИсследователи из отдела Квантовой оптики и информации (Quantum Optics and Quantum Information) Венского университета и Автономного университета Барселоны (Universitat Autonoma de Barcelona) совершили очередной "квантовый скачок", им удалось запутать на квантовом уровне три частицы света, обладающие особой квантовой характеристикой, связанной с "завихрением" структуры переднего фронта импульса. Последствия данного достижения пока еще ясны не до самого конца, но подобная технология получения квантовой запутанности, без сомнения, может найти практическое применение в будущих квантовых коммуникационных и вычислительных системах.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 5

Ученые добились квантовой запутанности макроскопических объектов при комнатной температуре

Экспериментальная установкаВ области квантовой физики получение квантовой запутанности частиц, более сложных, более больших и более тяжелых, нежели фотоны света, сопряжено со многими трудностями и это достигается в большинстве случаев при температурах, близких к температуре абсолютного нуля, в присутствии сильнейших магнитных полей. Однако, ученые из Чикагского университета и Национальной лаборатории Аргона успешно получили это сложное квантовое состояние при комнатной температуре. Кроме этого, квантовая запутанность была создана при помощи достаточно слабого магнитного поля между частями полупроводникового чипа, в составе которых насчитывалось большое количество атомов.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Новый парадокс квантовой механики - три голубя в двух голубятнях

Голуби и голубятняУченые, занимающиеся изучением принципов, законов и явлений из области квантовой физики, ввели в обиход понятие нового квантового парадокса, который можно охарактеризовать фразой "принцип квантовой голубятни". С точки зрения основных принципов природы, если поместить трех голубей в две голубятни, то по крайней мере два голубя будут находиться в одной из голубятен. Однако, результаты исследований, проведенных учеными из Института квантовых исследований (Institute for Quantum Studies, IQS) университета Чапмена (Chapman University), указывают на возможность нарушения вышеупомянутого принципа, с этой новой точки зрения возможно разместить сколь угодно большое количество квантовых частиц в двух "коробках", при этом в любой из коробок не будет находиться одновременно двух или большего количества частиц.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 11

Использование двух атомов различных элементов позволяет повысить стабильность квантовых систем

Квантовая системаКвантовые системы являются действительно "хрупкими" вещами, любое, даже самое слабое воздействие на них факторов из окружающего их мира приводит к изменению состояния системы. Такие особенности определяют ряд трудностей, с которыми сталкиваются разработчики квантовой памяти и квантовых вычислительных устройств, ведь пока еще не имеется достоверного способа узнать об изменении состояния системы и о возникновении случайной ошибки. Не так давно были разработаны технологии коррекции ошибок квантовой памяти, частично позволяющие решить вышеуказанную проблему, а недавно две независимых группы исследователей предложили достаточно простой метод, позволяющий избежать возникновения ошибок определенного рода в квантовых системах.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 6

Физики установили рекорд, передавая квантовую информацию между электронами, находящимися на расстоянии 2 километров друг от друга

Экспериментальная установкаОдной из главных проблем в области квантовых коммуникаций и вычислений является необходимость передачи запутанных на квантовом уровне частиц на большие расстояния. В случае успешного решения этой проблемы, над которой сейчас бьются многочисленные группы ученых и инженеров, станет возможным создание квантовых сетей, позволяющих моментально передавать данные на большие расстояния и обладающих очень высоким уровнем защищенности информации. И недавно, группе ученых из Стэнфордского университета удалось установить своего рода новый рекорд, заставив обмениваться квантовой информацией два электрона, разнесенные на расстояние в 2 километра. А посредниками в этом деле, обеспечившими создание запутанного состояния электронов, выступили частицы света, фотоны, обладающие некоторыми уникальными свойствами.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 6

Ученые добились возникновения квантовой запутанности при комнатной температуре

Квантовая запутанностьКвантовая запутанность - это загадочное явление квантового мира, благодаря которому запутанные частицы остаются неразрывно связанными друг с другом, несмотря на разделяющее их расстояние, которое может быть сколь угодно большим. Отметим, что практически все эксперименты с физическими частицами, в которых задействовано явление квантовой запутанности, производятся при невероятно низких температурах, приближающихся к температуре абсолютного нуля. Однако, группа ученых-физиков из Чикагского университета показала, что это явление может возникнуть и при нормальной температуре окружающей среды, и это является огромным шагом для дальнейшего развития таких областей, как квантовые вычисления и квантовые коммуникации.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 11

Ученые установили рекорд по дальности квантовой телепортации при помощи запутанных и "закрученных" фотонов

Луч лазераВ течение трех прошедших десятилетий наука о квантовых коммуникациях и квантовых вычислениях прогрессировала достаточно большими темпами, постоянно пополняясь новыми протоколами, алгоритмами и аппаратными средствами. Однако, практическое воплощение всех этих теорий, за счет которых можно будет реализовать квантовый Интернет и создать сверхмощные квантовые компьютеры, является достаточно тяжелой задачей и в нынешнее время. Фактическое воплощение технологий, требующихся для передачи и обработки квантовой информации, таких, как "неуловимый" квантовый маршрутизатор, постоянно наталкивается на нехватку знаний и отсутствие других сопутствующих технологий.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 5

Ученые-физики научились имитировать квантовую запутанность при помощи света лазерной указки

Имитация квантовой запутанностиГруппа ученых-физиков из Городского нью-йоркского колледжа (City College of New York), университета Герриот-Ватт (Herriot-Watt University), Шотландия, и компании Corning Incorporated продемонстрировала, что луч света от обычной лазерной указки при некоторых условиях может имитировать явление квантовой запутанности. И это достаточно необычное явление можно использовать для того, чтобы удвоить скорость оптических коммуникационных систем.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 6

Ученые нашли неоспоримые доказательства существования явления квантовой запутанности

Квантовая запутанностьПонятие квантовой запутанности, "призрачного действия на расстоянии" по словам Альберта Эйнштейна, является одним из самых экзотических понятий квантовой физики. Согласно имеющимся теориям, запутанные на квантовом уровне объекты, несмотря на разделяющее их расстояние, которое может исчисляться огромным количеством световых лет, могут моментально оказывать влияние друг на друга. И некоторые из видных ученых высказывали сомнения в возможности существования такого явления, которое, по их мнению, нарушает все основные принципы традиционной физики.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 21

Физики планируют впервые запутать на квантовом уровне относительно большие и массивные объекты

Структура экспериментаРоман Щнабел (Roman Schnabel), профессор из Института гравитационной физики Макса Планка, Германия, и его исследовательская группа планируют в скором времени провести эксперимент, в котором будет предпринята попытка создания явления квантовой запутанности между двумя достаточно большими и массивными объектами. Проведению эксперимента предшествовали достаточно длительные теоретические исследования, а сейчас ученые разрабатывают саму методику проведения эксперимента. В качестве объектов для запутывания будут выступать два зеркала, массой по 100 грамм каждое, и если эксперимент пройдет успешно, то это позволит ученым узнать намного больше о запутанности, чем эксперименты, в которых используются крошечные объекты, с максимальными размерами в несколько микрон.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3