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

Создан квантовый генератор случайных чисел, способный стать основой невзламываемых коммуникационных систем и систем безопасности

Случайные числаПроблема с существующими технологиями генерации последовательностей случайных чисел заключается не в том, чтобы сгенерировать эти последовательности, гораздо труднее доказать, что эти последовательности имеют абсолютно случайную природу. Однако, ученые-физики из американского Института стандартов и метрологии (National Institute of Standards and Technology, NIST) разработали новый принцип, легший в основу нового генератора случайных чисел. И квантовая природа этого принципа является гарантом того, что на выходе устройства появляются лишь абсолютно случайная последовательность единиц и нулей.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

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

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

Пара колеблющихся ионов, охлаждающих один одного - идеальный кубит, сохраняющий свое состояние в течение 10 минут

Ионы в магнитной ловушкеПомимо целого ряда причин, скорому появлению квантовых компьютеров, превосходящих по вычислительной мощности современные суперкомпьютеры, мешает еще то, что квантовые биты, кубиты, могли до последнего времени сохранять свое квантовое состояние не более одной минуты. А недавно группе исследователей из Китая удалось совершить прорыв в этой области. Созданные ими кубиты могут сохранять свою стабильность на протяжении 10 минут, а весь секрет заключается в специальной ионной ловушке, которая сама по себе может стать важной составляющей частью будущих квантовых компьютеров и коммуникационных сетей.
 | Опубликовано Astronaut | Подробнее | Комментарии: 4

"Разноцветные" фотоны - революция в области квантовых вычислений

Квантовый чипНесмотря на огромное количество исследований в области квантовых вычислений, универсальные квантовые компьютеры так и продолжают оставаться исключительно теоретическим понятием. Напомним нашим читателям, что основой любого квантового компьютера или коммуникационной системы являются квантовые биты, называемые кубитами. Кубиты отличаются от традиционных битов тем, что они могут помимо, двух основных состояний, 1 или 0, находиться в третьем состоянии - в состоянии суперпозиции, когда значение кубита равно одновременно 1 и 0. Это, в свою очередь, позволяет при помощи одного кубита выполнять две параллельных вычислительных операции.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Ученым удалось создать графеновый "искусственный атом"

Графеновый искусственный атомЭлектроны, заключенные в "тюрьму" крошечной квантовой ловушки, ведут себя совершенно по иному, нежели их свободные собратья. Они могут находиться только на строго определенных энергетических уровнях (в квантовых состояниях), подобно электронам оболочек атома, именно по этой причине такие электронные ловушки называют искусственными атомами. Эти искусственные атомы, в свою очередь, обладают рядом свойств, как совпадающими со свойствами обычных атомов, так и уникальных свойств, которые делают их необычайно полезными для применения в различных областях, в частности, в области квантовых вычислений. И эти уникальные свойства проявляются с наибольшей силой у искусственного атома, изготовленного на базе графена учеными из венского Технологического университета, Австрия, института RWTH Ахен, Германия, и Манчестерского университета, Великобритания.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

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 впервые реализовали технологии квантовых вычислений при помощи обычных КМОП-транзисторов

Квантовые вычисленияВ настоящее время бытует мнение о том, что квантовые компьютеры будут совершенно отличны от всей привычной нам вычислительной техники. Однако, результаты работы международной группы ученых указывают на совершенно обратное, им удалось создать фундаментальную часть любой квантовой вычислительной системы, квантовый бит или кубит, на базе достаточно традиционного кремниевго КМОП-транзистора, который во всех чертах не сильно отличается от транзисторов современных микропроцессоров.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 9

Ученые предложили способ телепортации памяти живых существ

ТелепортацияО телепортации, технологии мгновенного перемещения из одной точки пространства в другую, мечтают многие из людей, когда им доводится втискиваться в переполненный вагон метрополитена или в общественный транспорт. В настоящее время ученым удается лишь телепортировать на расстояние квантовое состояние квантовых частиц, а способы перемещения материальных объектов остаются на сегодняшний день лишь предметом научной фантастики. Тем не менее, есть большая вероятность того, что телепортация материальных объектов все же станет реальностью в далеком или очень далеком будущем, ведь многочисленные группы ученых продолжают вести интенсивные исследования в этом направлении.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые создали "крупный вариант" кошки Шредингера

Кошка ШредингераВоображаемое животное из семейства кошачьих, которое одновременно и живо и мертво и которое известно под названием "кошки Шредингера", является известной демонстрацией суперпозиции - реального явления из области квантовой физики. И недавно ученые продемонстрировали, что явление суперпозиции может проявляться на макроуровне, когда размеры вовлеченных в это объектов и разделяющие их расстояния измеряются десятками сантиметров. Это достижение позволило ученым проверить пределы действия квантовой физики, что, в свою очередь, может оказать влияние на все, что ученые знают о природе окружающей нас реальности.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 18

Ученые придумали способ поместить живой организм в состояние квантовой суперпозиции

Кошка ШредингераУченые-физики из университета Цинхуа (Tsinghua University), Китай, и университета Пердью (Perdue University), США, придумали способ, которым можно заставить поместить живой организм в состояние квантовой суперпозиции, другими словами, заставить его существовать в двух разных местах одновременно. В статье, опубликованной в издательстве arXiv, Тонгкэнг Ли (Tongcang Li) и Занг-Ци Иин (Zhang-Qi Yin) выдвинули предположение, что эксперимент, проведенный относительно недавно в Колорадском университете, может быть немного изменен, благодаря чему в состояние квантовой суперпозиции будет помещен крошечный живой организм, а не частичка металла.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 15

Разработана новая лазерная технология, позволяющая охлаждать до сверхнизкой температуры не только атомы, но и целые молекулы

Система охлажденияИсследователи из университета Саутгемптона (University of Southampton), Великобритания, разработали и продемонстрировали работоспособность нового метода лазерного охлаждения. В отличие от других подобных методов, новый метод работает за счет вмешательства явления интерференции волн вещества, и его можно использовать не только для охлаждения до сверхнизких температур отдельных атомов, но и более крупных объектов молекулярного масштаба.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученым удалось создать первые долгоживущие квантовые биты на основе атомов меди

МедьДля того, чтобы квантовые компьютеры, обладающие производительностью, во много раз превосходящей производительность самых мощных современных компьютеров, стали распространенной вещью, требуется чтобы их квантовые биты (кубиты) имели возможность сохранять свое квантовое состояние намного дольше, чем они способны делать это сейчас. И одним из возможных кандидатов на роль таких долгоживущих квантовых битов является ионы меди, спрятанные в недрах больших молекул.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0
19 сентября 2014 | Новости науки и техники

Ученым-физикам удалось создать метод "потокового производства" троек надежно запутанных на квантовом уровне фотонов

Установка получения запутанных фотоновМы уже достаточно много рассказывали нашим читателям о парадоксальном явлении, называемом квантовой запутанностью, которое заключается в разделении единого квантового свойства одновременно двумя или большим количеством частиц. Если частица находится в определенном квантовом состоянии, то все запутанные с ней частицы также находятся в таком же состоянии и если принудительно изменить состояние одной из этих частиц, то все остальные запутанные с ней частицы моментально перейдут в новое состояние. Ученым-физикам уже удавалось создавать достаточно сложные системы из запутанных частиц, которые используются в качестве квантовых битов (кубитов), регистров квантовых вычислительных систем и для других целей. И практически во всех случаях ученые запутывали достаточно крупные частицы, электроны или целые ядра атомов, при помощи посредников, в роли которых выступали опять же запутанные на квантовом уровне фотоны света.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0