Создан новый вид квантовой памяти, обладающей рекордными показателями эффективности и надежности

Квантовая памятьИсследователи из лаборатории LKB (Laboratoire Kastler Brossel), Париж, удвоили показатель эффективности хранения оптических квантовых данных в кубитах, которые выступают в роли ячеек квантовой памяти. Эффективность и надежность работы новой квантовой памяти была поднята с 30 до 70 процентов, что уже позволяет использовать ее не только для хранения информации, но и для реализации процедур квантового поиска. Отметим, что для практической реализации некоторых алгоритмов поиска и безопасных протоколов квантовой связи требуется эффективность не ниже 50 процентов.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Ученым удалось получить изображения пар фотонов, запутанных на квантовом уровне

Запутанные фотоныВпервые в истории современной науки ученым из Института квантовых вычислений (Institute for Quantum Computing, IQC) университета Ватерлоо, Канада, удалось захватить изображения пар фотонов, связанных друг с другом особым видом квантовой запутанности, запутанности по энергии-времени. Данные и знания, полученные при помощи таких снимков, можно будет использовать в будущем при разработке новых квантовых криптографических алгоритмов и протоколов безопасной квантовой связи.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 4

Ученые смешали "квантовый коктейль", который позволит им разработать новые технологии хранения данных

Квантовый коктейльОграниченная скорость записи и считывания информации, записанной на магнитном носителе, определяет предел максимального быстродействия этого носителя, к примеру, жесткого диска. Для ускорения процессов записи и чтения исследователи пытаются помогать этим процессам ультракороткими импульсами лазерного света и другими методами, которые позволяют уменьшить время переключения состоянии областей магнитного материала. Такой путь является весьма многообещающим, однако, задействованные в этом всем физические механизмы остаются плохо изученными и на сегодняшний день. Вся проблема заключается в сложной структуре и сложных взаимодействиях частиц магнитных материалов, которые на самом маленьком уровне можно рассматривать как квантовые системы, состоящие из множества отдельных квантовых объектов.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Искусственный интеллект успешно справился с разработкой и планированием квантовых экспериментов

Квантовый экспериментГруппа исследователей из университета Инсбрука и Венского университета работает сейчас над созданием "интеллектуальной лаборатории", способной самостоятельно планировать и проводить эксперименты из области квантовой физики. На начальной стадии работы эта лаборатория использует набор стандартных экспериментальных методов, которые широко используются в современных исследованиях, но, технологии искусственного интеллекта, внедренные в управляющий компьютер лаборатории, позволяют ей учиться и действовать, используя творческий подход. А это, в свою очередь, является демонстрацией того, как самые современные информационные технологии смогут преобразить область научных исследований в самых разных областях.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Китайский спутник Micius продемонстрировал возможность создания глобальной квантовой сети

Спутник MiciusМеждународная группа, в которую входили исследователи из Китая и Австрии, реализовала технологию квантового распределения ключей шифрования (quantum key distribution, QKD), в которой использовался искусственный спутник Micius, снабженный квантовым коммуникационным оборудованием. В первых экспериментах со спутниковой технологией QKD были задействованы три наземные станции, две в Китае и одна в Европе, неподалеку от Вены. Используя спутник Micius в качестве доверенного релейного узла, был произведен обмен секретными ключами шифрования, при этом расстояние, разделявшее конечных абонентов, составляло 7600 километров по поверхности Земли.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Превращение кремниевых транзисторов в кубиты позволит создать квантовые компьютеры с миллиардами кубитов

Структура полевого транзистораИсследователи из японского Института физико-химических исследований RIKEN разрабатывают технологию превращения кремниевых полевых транзисторов (metal-oxide-semiconductor field-effect transistor, MOSFET) в квантовые биты, кубиты, которые могут быть без особых проблем интегрированы в структуру традиционных полупроводниковых чипов. Появление такой технологии позволит создавать масштабируемые квантовые устройства, что, в свою очередь, сделает квантовые компьютеры еще на один шаг ближе к реальности.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 2

Ученые создали самые маленькие капли жидкости во Вселенной, которые подчиняются исключительно законам квантовой механики

Капля квантовой жидкостиГруппа ученых-физиков из Института фотонных наук (Institute of Photonic Sciences, ICFO), Барселона, Испания, создала капельки жидкости, которые в 100 миллионов раз меньше обычных капелек воды и которые подчиняются исключительно законам странной квантовой механики. Капельки были созданы в узлах оптической решетки-ловушки из лазерных лучей, и даже в таком микроскопическом масштабе они демонстрировали все основные свойства капель жидкости - сохраняя свою форму и объем вне зависимости от температуры. Однако, капли этой квантовой жидкости были намного более плотными, чем любые другие капли жидкости, существующие при нормальных условиях.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3

Ученые увидели "фейерверк", создаваемый атомами при ультранизкой температуре

Атомный фейерверкУченым, производящим исследования мира атомов и элементарных частиц, достаточно часто приходится сталкиваться с явлениями, напоминающими фейерверк. В большинстве случаев такими фейерверками цепочек распада частиц сопровождаются столкновения ядер атомов и частиц, проводимые в различных ускорителях, в том числе и в Большом Адронном Коллайдере. Однако, ученым из Чикагского университета удалось увидеть новый вид фейерверка на атомарном уровне, который является демонстрацией абсолютно новой формы поведения квантовых частиц.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 5

Крошечные наномагниты могут сохранять стабильность при левитации, благодаря квантовым эффектам

Левитирующий магнитГруппа исследователей из Института теоретической физики Инсбрукского университета, Института квантовой оптики Макса Планка, Мюнхен, Германия, и Института квантовой информатики и квантовой оптики австрийской Академии наук продемонстрировали, что ограничения так называемой теоремы Ирншоу (Earnshaw's theorem) могут быть успешно преодолены при помощи использования некоторых эффектов квантовой физики. Следствием этого является то, что крошечные наномагниты могут левитировать в среде статичного магнитного поля, сохраняя стабильность, а ответственным за все это является квантовый угловой момент вращения электронов.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

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

Ученым удалось физически разделить два квантовых состояния одного иона

Распределенное квантовое состояниеПостоянным нашим читателям хорошо известен мысленный эксперимент с кошкой Шредингера, демонстрирующий один из основных принципов квантовой механики, в котором подразумевается, что кошка может быть жива и мертва одновременно. К счастью для живых кошек, никому из ученых даже не пришло в голову провести этот эксперимент на практике, однако физики весьма регулярно создают аналоги "кошки Шредингера" из атомов, ионов и других частиц, изучая особенности причудливого квантового мира.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые создали самые точные атомные часы, которые помогут нам понять некоторые аспекты "работы" Вселенной

Отсчет времениГруппа исследователей из американского Национального института Стандартов и Технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST), возглавляемая Сарой Кэмпбелл (Sara Campbell), используя в своих интересах особенности и странности квантовой механики, создала новые атомные часы, которые являются самыми точными часами на сегодняшний день. В этих часах используется колебание атомов в трех измерениях, вызванное воздействием света лазера, а сами атомы расположены в упорядоченном трехмерном пространстве ловушки, структура которой напоминает модульный книжный шкаф. Появление новых часов позволит ученым провести некоторые ошеломляющие эксперименты и найти ответы на вопросы, касающиеся некоторых аспектов "работы" Вселенной.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые разработали технологию хранения квантовых данных в виде акустических колебаний

Квантовая системаУченые из Йельского университета разработали простое и легкое в изготовлении устройство, которое использует звуковые волны для хранения квантовой информации и для ее преобразования из одной формы в другую. В состав этого устройства, которое представляет собой интегрированный чип, входит кубит на основе "искусственного атома" из сверхпроводящего алюминия, который обменивается информацией с колебаниями, происходящими внутри высокочастотного акустического волнового резонатора (high frequency bulk acoustic wave resonator, HBAR).
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученым удалось впервые осуществить квантовую телепортацию оптических образов

Квантовая телепортацияКвантовые коммуникации уже стали неотъемлемой частью безопасных сетевых технологий. Не так давно китайские ученые продемонстрировали передачу квантовой информации на расстояние в 1200 километров, использовав специализированный искусственный спутник в качестве промежуточной станции. Однако, в нынешних технологиях для передачи информации используются всего два квантовых состояния фотонов света, что составляет очень малую часть от предоставляемых фотонами возможностей. Для того, чтобы использовать возможности квантовых оптических коммуникаций в большей мере можно использовать так называемые оптические образы, своего рода многомерные комбинации, количество которых практически не поддается исчислению. Одним из видов оптических образов является орбитальный угловой момент света (orbital angular momentum, OAM), который, в случае его использования в качестве носителя информации, может обеспечить поистине фантастические скорости передачи.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0