10 сентября 2018 | Новости науки и техники

Квантовая механика дала весьма неожиданное решение парадокса "курица или яйцо"

Курица или яйцоИзвестный большинству людей парадокс, формулирующийся фразой "что появилось первым - курица или яйцо?", был предложен философами Древней Греции для описания одной из проблем, связанных с причинно-следственными связями. И недавно группа ученых из университета Квинсленда и института NEEL, показала, что прав был Аристотель, который считал, что курица и яйцо появились одновременно. Ведь с точки зрения законов квантовой физики и курица, и яйцо могут существовать не только в одно и то же самое время, но и находиться в одной и той же точке пространства.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3
24 августа 2018 | Научно-популярное

Ученые выяснили, насколько горячим является "кофе Шредингера"?

Чашка кофеГруппа ученых из университета Эксетера (University of Exeter) обнаружила новые "неопределенные отношения", которые связывают точность, с которой может быть измерена температура, с законами загадочной квантовой механики. Если вы измерите температуру свежезаваренного кофе при помощи обычного термометра, вы можете получить значение в районе 90 градусов Цельсия плюс-минус 0.5 градуса. Погрешность измерения в данном случае возникает из-за того, что уровень ртути в столбике термометра постоянно колеблется из-за постоянных столкновений атомов ртути в результате их теплового движения.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 5

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

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 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

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

Специалисты НАСА готовятся к созданию самого холодного места во всей Вселенной

Лазерное охлаждениеВ августе этого лета коробка, размером с половину стиральной машины, отправится в путешествие на борт Международной Космической Станции в рамках миссии CRS-12. компании SpaceX. Лазеры, вакуумное оборудование и электромагнитный "нож", находящиеся внутри этой коробки, будут использоваться для отбора энергии у частиц разреженного газа до тех пор, пока эти частицы не станут практически неподвижными. Этот набор инструментов получил название Cold Atom Laboratory (CAL), он был разработан специалистами Лаборатории НАСА по изучению реактивного движения (NASA Jet Propulsion Laboratory), которые сейчас проводят заключительные этапы сборки и тестирования этой установки.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 4

Создан первый квантовый генератор случайных чисел на чипе

Чип квантового генератораИспользуя в своих интересах миниатюрные технологии манипуляции светом на кристалле чипа, группа исследователей из Испании и Италии создала первую интегральную схему, способную генерировать поток случайных чисел при помощи совершенно непредсказуемых явлений квантовой механики. Последовательность случайных чисел является одним из ключевых компонентов некоторых современных систем шифрования, систем сложного вычислительного моделирования. В настоящее время используются два типа генераторов случайных чисел, одни из которых используют компьютерные алгоритмы, а другие - специальные аппаратные средства, аналоговые или цифровые схемы, чувствительные к некоторым параметрам окружающей среды, имеющим непредсказуемый характер поведения.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 3
11 сентября 2016 | Новости науки и техники

Технологии квантовой механики позволяют обойти ограничения критериев Рэлея, ограничения дифракционного предела

Демонстрация критериев РэлеяГруппа исследователей из Национального университета Сингапура нашла способ обхода ограничений так называемых критериев Рэлея, явления, которое происходит, когда два источника света сближаются настолько, что они как бы сливаются в один. Это явление, известное еще под названием дифракционного предела, не позволяет измерить расстояние между этими источниками света, что ограничивает разрешающую способность телескопов, микроскопов и других оптических приборов значением, равным четверти длины волны света. И сингапурским исследователям удалось избавиться от описанного выше явления при помощи ряда некоторых технологий из области квантовой механики.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 4

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

Ученые обнаружили новую форму света, параметры которого не вписываются в существующие законы физики и квантовой механики

Волны светаСвет представляет собой фундаментальное явление, используемое широко практически во всех областях жизни и деятельности человека. Из-за этого свету было уделено и уделяется сейчас столь большое внимание со стороны ученых. Это, в свою очередь, позволяет с уверенностью сказать, что свет уже достаточно хорошо изучен, определены точные значения связанных с ними физических констант, ограничений и особенности его поведения. Однако, ученые-физики из Тринити-Колледжа в Дублине (Trinity College Dublin) обнаружили новую экзотическую форму "закрученного" света, угловой момент вращения которого не равен целому числу. Другими словами, этот свет не подчиняется целому ряду известных законов.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Ученые создали облако из атомов, не имеющих традиционных физических свойств

Квантовые частицыОбъекты, находящиеся в реальном физическом мире, окружающем нас с вами, обладают свойствами независимо друг от друга и вне зависимости от того, наблюдаемы мы за этими объектами или нет. Как-то Альберт Эйнштейн спросил, существует ли Луна даже тогда, когда на нее никто не смотрит? И ответ на этот вопрос весьма очевиден - да. Однако, такая очевидная уверенность является ошибочной в призрачном мире маленьких элементарных частиц, поведение которых описывается законами квантовой механики. Местоположение, скорость, магнитный момент и момент вращения частицы могут быть совершенно неопределенными, более того, эти характеристики могут проявляться только в момент их измерений или зависеть от квантового состояния других частиц.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 9

Исследователи обнаружили абсолютно новое состояние молекул воды

Кристаллы бериллаТехнология рассеивания нейтронов и компьютерное моделирование продемонстрировали ученым неожиданное и уникальное поведение молекул воды при некоторых чрезвычайных условиях, которое не соответствует ни одному из известных состояний этого вещества, твердому, жидкому или газообразному. Ученые из Национальной лаборатории Ок-Ридж (Oak Ridge National Laboratory, ORNL) описали это термином туннельное состояние молекул воды. В такое состояние молекулы воды переходят, когда они находятся в шестигранных каналах, пролегающих внутри кристалла берилла, диаметр которых равен 5 ангстремам, Ангстрем - это десятая часть от миллиардной части метра, 1 ангстрем - это диаметр атомов некоторых химических элементов.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 8

Создан квантовый термометр, точность которого приближается к фундаментальному пределу

Нить квантового термометраУченые-физики из американского Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) нашли способ высокоточной калибровки температурных измерений, контролируя самые слабые колебательные движения наномеханическй системы, поведение которой подчиняется парадоксальным законам квантовой механики. Разработанная учеными технология еще не готова к практическому применению, тем не менее, она является яркой демонстрацией того, что температура может быть измерена путем наблюдений за свойствами физических объектов на квантовом уровне.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

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