Немецкие ученые раздвинули границы использования квантовой запутанности до масштабов целого города

Квантовая системаГруппа исследователей из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана, Германия, добилась успеха в реализации технологии передачи квантовой информации и явления квантовой запутанности от одного стационарного квантового запоминающего устройства к другому через обычный оптический телекоммуникационный канал. Во время эксперимента информация, заключенная в состоянии атомарного квантового бита, была преобразована в состояние фотона света, который, пройдя по оптоволоконному кабелю расстояние в 20 километров, успешно донес эту информацию до другого атомарного квантового бита.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 4

Ученые провели "самую холодную" химическую реакцию

Молекулы газаВсе, что происходит на уровне молекул и атомов, происходит настолько быстро, что это невозможно увидеть без использования сверхскоростных лазеров или других приемов. Происходящее во время химических реакций также попадает в эту категорию, но ученым из Гарвардского университета удалось произвести "самую холодную" химическую реакцию, охладив молекулы до малых долей градуса выше абсолютного нуля. И это позволило им увидеть и снять на видео то, что никто никогда не видел ранее - процесс обмена атомами между молекулами.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые создали первый в своем роде "атомарный" радиопередатчик и радиоприемник

Экспериментальная установкаУченые из Национального института стандартов и технологий создали то, что можно назвать "атомарным" радиотрансивером, приемником и передатчиком одновременно, и при помощи этого устройства в пределах лаборатории была осуществлена передача одного из известных музыкальных композиций группы Queen. Основой радиотрансивера является так называемый Ридберговский атом (Rydberg atom), который представляет собой атом, находящийся в сильно возбужденном энергетическом состоянии. Такое состояние атомов делает их сверхчувствительными к внешним электрическим и магнитным полям, из которых, как известно, состоят радиоволны.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 0

Создан силовой луч, способный захватывать и удерживать атомы для их дальнейшего использования в квантовых технологиях

Экспериментальная установкаСиловые лучи, способные захватывать и удерживать различные объекты, являлись предметом научной фантастики уже достаточно долгое время. И недавно группе исследователей из Австралии удалось создать новый вид силового луча, действующего в реальном мире. Этот луч вряд ли сможет использоваться для захвата и перемещения космических кораблей, он представляет собой луч света, способный втягивать и удерживать отдельные атомы, которые могут быть использованы как кубиты или элементы памяти квантовых вычислительных и коммуникационных систем.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые впервые обнаружили магнитные монополи в среде холодного квантового газа

Монополь ЯнгаИзвестно, что магниты, имеющие форму шара, прямоугольника или подковы, всегда имеют по два магнитных полюса. И если разделить магнит на две части, вы получите два новых магнита с двумя полюсами. Однако, согласно некоторым физическим теориям, на свете могут существовать однополюсные магнитные образования, подобные электрическим зарядам, которые бывают или положительными, или отрицательными. Одно из таких магнитных образований, монополь Янга, может существовать с точки зрения физики высоких энергий, но никому из ученых еще не доводилось вживую "увидеть" этот монополь даже в лабораторных условиях.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 4

Запутанные фотоны - основа совершенно новой формы света

Взаимодействие светаИзвестно, что фотоны, частицы света, двигаются с огромной скоростью, не имеют массы покоя и практически не взаимодействуют друг с другом. Однако, проводя серию последних экспериментов, ученые из Массачусетского технологического института и Гарвардского университета создали принципиально новую форму света, в которой фотоны объединяются в группы, взаимодействуют друг с другом, замедляются и обретают массу.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1
17 декабря 2017 | Нанотехнологии

Тончайшие стеклянные нити синхронизируют излучение света двумя атомами, находящимися на значительном удалении друг от друга

Синхронизация атомовЕсли вам необходимо что-то сказать человеку, находящемуся на другом конце вашего двора, вам достаточно только повысить голос. Однако, если речь пойдет о куда больших расстояниях, то тут вам сможет помочь только телефон или Интернет. Атомы тоже могут обмениваться информацией при помощи света, и они так же нуждаются в дополнительной помощи, если их разделяет достаточно большое расстояние. Исследователи из Объединенного квантового института (Joint Quantum Institute, JQI), выяснили, что в качестве такой дополнительной помощи, позволяющей держать оптическую связь между двумя удаленными атомами, является "оптический мост" из тончайшего стеклянного нановолокна. Подобные "мосты" смогут стать в будущем основой безопасных коммуникационных каналов, соединяющих отдельные атомы, молекулы и даже квантовые точки.
 | Опубликовано NanoMan | Подробнее | Комментарии: 3

Ученым-физикам удалось ускорить в сто раз процесс создания конденсата Бозе-Эйнштейна

Создание конденсата Бозе-ЭйнштейнаНа страницах нашего сайта мы достаточно часто рассказываем об экспериментах в области квантовой механики, в которых используется так называемый конденсат Бозе-Эйнштейна. Этот конденсат состоит из облака охлажденных до сверхнизкой температуры атомов, за счет взаимодействий определенного рода квантовые состояния всех атомов синхронизируются друг с другом и все облако конденсата начинает вести себя как один большой атом, что позволяет ученым наблюдать за странными квантовыми эффектами. Однако, процесс создания конденсата Бозе-Эйнштейна традиционным способом протекает не очень быстро, что является существенной задержкой во время проведения сотен и тысяч опытов подряд. И недавно ученые из Массачусетского технологического института нашли способ обхода ограничений процесса лазерного охлаждения, что позволило ускорить процесс создания облака конденсата Бозе-Эйнштейна в 100 раз.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

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

Физикам удалось впервые получить материю с "отрицательной массой"

МатерияФизики из Вашингтонского университета (University of Washington) впервые в истории науки воссоздали условия, при которых материя, определенный вид жидкости, демонстрирует свойства "отрицательной массы". Поведение этой жидкости полностью соответствует понятию отрицательной массы, при приложении к ней вектора силы, действующей в определенном направлении, эта жидкость начинает двигаться с ускорением в противоположном направлении. Такой эффект трудно получить даже в лабораторных условиях, "но его можно использовать для изучения и объяснения некоторых ранее необъяснимых астрофизических явлений" - объясняет Майкл Форбс (Michael Forbes), профессор физики и астрономии из Вашингтонского университета.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 4

Ученые научились изолировать отдельные атомы конденсата Бозе-Эйнштейна и производить высокоточные измерения при их помощи

Конденсат Бозе-ЭйнштейнаАтомная интерферометрия - это один из самых высокочувствительных методов, позволяющих измерить даже самые слабые силы, такие как силы гравитационного взаимодействия между атомами или инерционные силы, возникающие при ускорении и вращении. Этот метод используется как средство отслеживания текущего местоположения в условиях недоступности системы GPS, он обладает высокой чувствительностью по отношению к электрическим полям и используется для произведения самых высокоточных измерения фундаментальных электрических параметров химических элементов и элементарных частиц.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Создана ловушка, способная удерживать большое количество атомов-кубитов одновременно

Квантовая оптическая ловушкаВ области квантовых вычислений существует одна из проблем, заключающаяся в необходимости удержания "беспокойных" атомов, ионов или субатомных частиц в строго заданном месте. Это необходимо для формирования многочисленных групп связанных кубитов, которые совместными усилиями могут производить вычисления и выполнять сложные квантовые алгоритмы. Исследователи из Массачусетского технологического института и Гарвардского университета разработали новый способ захвата и удержания атомов и субатомных частиц при помощи технологии "оптического пинцета". При этом, время удержания достаточно велико для того, чтобы можно было определить точное положение каждой частицы, на каждую частицу был направлен луч лазера, который запишет или считает информацию из каждого кубита в отдельности.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученым удалось "заморозить" свет, поймав его в ловушку из охлажденных атомов

Экспериментальная установкаВ одном из эпизодов научно-фантастического фильма серии "Звездные Войны" воину, перешедшему на "темную сторону", при помощи своей таинственной силы удалось остановить выстрел из лазерного оружия. Нечто подобное провернули ученые-физики из Канберрской лаборатории (Canberra laboratory), только они не использовали ничего сверхъестественного, им удалось "заморозить" движение света при помощи облака атомов, охлажденных до сверхнизкой температуры. И данное достижение является еще одним значительным шагом на пути к созданию высокопроизводительных оптических квантовых компьютеров.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 9

Ученые впервые "сплели узлы" из сверхохлажденного квантового газа

Узел из конденсата Бозе-ЭйнштейнаРазличным группам исследователей уже не раз доводилось плести узлы из всяких удивительных вещей, ДНК, света и даже воды. А недавно, группе из университета Аальто (Aalto University), Финляндия, возглавляемой Микко Меттененом (Mikko Mottonen), удалось "завязать в узел" еще более экзотическую субстанцию, так называемый конденсат Бозе-Эйнштейна (Bose-Einstein condensate, BEC). Следует отметить, что данные эксперименты проводились учеными в рамках более обширной программ исследований свойств квантовой материи и результаты этих исследований могут оказать достаточно большое влияние на развитие некоторых технологий будущего, квантовых коммуникаций, квантовых вычислений и т.п.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые-физики впервые обнаружили квантовые монополи

Магнитный монопольИсследователям из университета Аальто (Aalto University) и Амхерст-колледжа (Amherst College), Финляндия, впервые в истории удалось непосредственно обнаружить подобный точке монополь, существующий в особой квантовой области. Это открытие, служит очень важным дополнением к исследованиям природы и параметров неуловимых магнитных монополей, которые ученые уже научились создавать искусственно.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2