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

Разработана технология передачи квантовой информации при помощи звука

Квантовая системаСовременная область квантовой физики уже почти вплотную приблизилась к моменту технологического прорыва, после которого на свете появятся новые типы датчиков, безопасных коммуникационных технологий и, безусловно, квантовые компьютеры. Однако, главным препятствием к этому прорыву пока является отсутствие подходящего способа соединения и управления достаточно большим числом компонентов квантовых систем, в роли которых могут выступать даже отдельные атомы. Группа исследователей из Венского Технологического университета (TU Wien) и Гарвардского университета недавно нашла новый способ передачи квантовой информации. Они предлагают использовать для этого очень слабые механические колебания, точнее, "пакеты" этих звуковых колебаний, известных под названием фононы.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

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

Ученые пытаются определить границы, где на квантовом уровне начинают проявляться дополнительные измерения

Квантовый мирВ нашей Вселенной существует три пространственных измерения, которые способны воспринимать органы чувств человека. Однако, согласно некоторым из существующих теорий, может существовать еще множество других измерений, которые человек не может ощутить из-за того, что они проявляются на самом крошечном уровне, уровне, где царят законы квантовой механики. И не так давно группа японских ученых произвела поиск этих дополнительных измерений, постоянно уменьшая масштаб эксперимента до наноуровня. Для этого ученые использовали луч нейтронов, при помощи которого они изучали гравитационные силы и взаимодействия с более высокой точностью, чем когда-либо прежде.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Ученым впервые удалось "приготовить" квантовую спин-жидкость

Экспериментальная установкаВ 1987 году Пол В. Андерсон (Paul W. Anderson), Лауреат Нобелевской премии в области физики, выдвинул предположение, что явление высокотемпературной сверхпроводимости может быть связано с экзотическим квантовым состоянием материи, известным как квантовая спин-жидкость. В таком состоянии магнитные моменты частичек материи ведут себя подобно жидкости, однако, такая жидкость не "замерзает" даже при температуре абсолютного нуля. Подобные экзотические состояния материи считаются перспективными кандидатами для их использования в квантовых вычислительных системах, однако, до последнего момента времени ученым не удавалось получить спин-жидкость, подходящую для ее использования в различных квантовых технологиях.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Единственная квантовая частица может обеспечить передачу данных в двух направлениях одновременно

Передача информацииВ мире классической физики в один момент времени информация может передаваться только в одном направлении, от отправителя к получателю. Однако, как показали ученые из Венского университета и австрийской Академии Наук, в загадочном мире квантовой физики информация может перемещаться при помощи одной единственной частицы-носителя сразу в двух направлениях, что невозможно с точки зрения классической физики.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 4

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