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

Создан новый тип быстродействующей квантовой памяти, способной хранить информацию, переносимую фотонами света

Квантовая памятьФизики из Базельского университета (University of Basel), Швейцария, разработали новый тип быстродействующей квантовой памяти, способной в течение достаточно длительного промежутка времени "хранить фотоны света", не разрушая их хрупкое квантовое состояние. Разработанная швейцарцами технология основана на использовании облака атомов, она проста и быстра настолько, что ее можно будет применять на практике во множестве областей, для создания квантового Интернета и квантовых компьютеров, к примеру.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Создан новый тип устройства квантово-оптической памяти, размер которого в тысячу раз меньше предыдущих вариантов

Квантовая оптическая памятьОбласть квантовых коммуникаций переживает сейчас период бурного развития. В этом направлении было уже сделано множество открытий и разработан ряд технологий, при помощи которых в некоторых местах на земном шаре разворачиваются квантовые сети, использующие квантовое состояние фотонов света в качестве носителя информации. Однако, основным "камнем преткновения" квантовых коммуникационных технологий являются устройства квантово-оптической памяти, ключевые компоненты, которые служат для кратковременного хранения информации и кодирования этой информации в фотонах. К сожалению, все использующиеся на сегодняшний день устройства квантово-оптической памяти являются достаточно большими для того, чтобы их можно было размещать прямо на кристаллах специализированных чипов.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Китайские ученые впервые "телепортировали" фотоны с поверхности на околоземную орбиту

Квантовая телепортацияМы уже рассказывали нашим читателям, что в прошлом году в грузовом отсеке ракеты Long March 2D, запущенной с космодрома Центра запуска спутников Цзючуан (Jiuquan Satellite Launch Center), в космос отправился квантовый коммуникационный спутник Micius, получивший свое название в честь древнего китайского философа. Спутник был помещен на солнечную синхронную орбиту и он находится постоянно в одной точке пространства по отношению к Земле. На спутнике Micius установлен крайне чувствительный фотодетектор, способный измерить квантовое состояние прибывающих с земли фотонов лазерного света. И это дает ученым возможность осуществлять практическую проверку работы базовых квантовых технологий, таких, как использование квантовой запутанности, квантовую криптографию и квантовую телепортацию.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые заставили работать квантовый вариант демона Максвелла

Демон МаксвеллаМеждународная исследовательская группа, возглавляемая доктором Джанет Андерс (Dr Janet Anders) из университета Эксетера (University of Exeter), используя сложные сверхпроводящие схемы, "вдохнула жизнь" в квантовый вариант так называемого демона Максвелла. Данная работа предоставляет ученым возможность детального изучения работы одного из наиболее необычных явлений, которое до недавнего времени существовало лишь в виде мысленного эксперимента.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Разработана первая квантовая система, предназначенная для вычисления решений систем линейных уравнений

Квантовая вычислительная системаГруппа ученых из китайского Университета науки и техники (University of Science and Technology of China), университета Чжэцзяна (Zhejiang University) и других научных учреждений разработала и продемонстрировала первую в своем роде квантовую вычислительную систему, способную находить решения систем линейных уравнений. За счет использования принципов квантовых вычислений, производительность этой системы будет расти по экспоненте с увеличением сложности решаемых задач, и ее практическое использование сможет значительно ускорить те области науки и техники, которые связаны с необходимостью проведения расчетов сложных систем линейных уравнений с большим количеством заключенных в них переменных.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Китай устанавливает рекорд по дальности передачи информации при помощи квантовых технологий

Спутник MiciusКитайские ученые установили рекорд по дальности передачи информации при помощи явления квантовой запутанности. Предыдущий рекорд дальности передачи информации при помощи запутанных фотонов света составлял порядка 100 километров, но использование для этих целей специализированного искусственного коммуникационного спутника Micius, запущенного в космос в августе прошлого года, позволило эффективно "телепортировать" информацию на расстояние в 1200 километров.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 8

Физики попытались определить пределы "физической выносливости" явления квантовой запутанности

ЦентрифугаЯвление квантовой запутанности, названное Альбертом Эйнштейном "призрачным взаимодействием на расстоянии", сохраняется даже при очень высоком ускорении движения. Этот факт установили во время экспериментов ученые-физики из Венского университета и Института квантовой оптики и квантовой информатики австрийской Академии наук. В этом эксперименте источник запутанных фотонов был помещен в контейнер, который с высокой скоростью перемещался по вертикальной шахте и вращался на центрифуге, действующее на него при этом ускорение составляло 30 g. Данный эксперимент был проведен для углубления понимания основных принципов квантовой механики, а результаты этого эксперимента помогут найти пути применения квантовых технологий в космосе.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1