Рубрика «квантовая физика»

Не Portal 3, но близко: квантовая телепортация информации внутри алмаза - 1

Мы все знакомы с различными супергероями и их уникальными способностями, хотим мы того или нет. Потому вопрос о том, какую бы вы хотели иметь суперспособность, не такой и редкий. Кто-то хотел бы быть невероятно сильным, как Халк, кто-то — быстрым, как Флеш, а кто-то не отказался бы от суперспособности Бэтмена — денег. А вот те, кто хоть раз находился в пробке длиной от Марса до Венеры, все бы отдали за возможность телепортироваться. Концепция телепортации звучит весьма увлекательно с точки зрения научной фантастики, однако в реальности эта суперспособность также существует, но наделены ею далеко не люди. Сегодня мы с вами познакомимся с исследованием, в котором ученые из Йокогамского университета (Япония) смогли телепортировать информацию внутри алмаза. Как ученые это сделали, каким боком тут квантовая физика, и что это значит для будущего технологий хранения данных? Ответы ждут нас в докладе ученых. Поехали.Читать полностью »

Игра для двоих может сказать, есть ли во Вселенной бесконечное количество сложности

Простые квантовые игры раскрывают окончательную сложность Вселенной - 1
Сколько независимых свойств есть у Вселенной? Простая игра может дать ответ на этот вопрос

Один из величайших и самых базовых вопросов в физике касается количества способов настройки материи во Вселенной. Если взять материю и перегруппировать её, затем снова перегруппировать, и снова – исчерпаем ли мы все возможные конфигурации, или эти перестановки можно делать бесконечно?

Физикам это неизвестно, но при отсутствии определённости они делают предположения. А эти предположения различаются в зависимости от области физики. В одной области физики предполагают конечное число конфигураций. В другой – бесконечное. Пока что невозможно сказать, кто из них прав.
Читать полностью »

Один из первых квантовых симуляторов продемонстрировал загадочное явление: ряд атомов, который периодически возвращается к упорядоченному состоянию. Физики наперегонки пытаются объяснить происходящее.

Кажется, эта квантовая машина противоречит стремлению Вселенной к беспорядку - 1

Тающее мороженое не подвержено спонтанному замерзанию. Однако один из квантовых симуляторов постоянно возвращается в упорядоченное состояние после достижения системой равновесия.

Пройдёт достаточно времени, и даже в самой прибранной комнате возникнет беспорядок. Одежда, книги и бумаги покинут своё упорядоченное состояние и рассеются по полу. И, что раздражает, эта тенденция к беспорядку отражает закон природы: беспорядок стремится расти.

Если, к примеру, вы вскроете баллон аквалангиста под давлением, молекулы воздуха внутри него вылетят наружу и разлетятся по комнате. Поместите кубик льда в горячую воду, и молекулы воды, замёрзшие в упорядоченной кристаллической решётке, разорвут свои связи и рассредоточатся. При смешивании и распределении система стремится к равновесию с окружающей средой, что называется термализацией.
Читать полностью »

Охлаждение левитирующей наночастицы посредством оптического резонатора - 1

Весна в самом разгаре, последний снег практически везде растаял и воцарилось долгожданное тепло. Теплолюбивые люди наконец-то начинают снимать с себя вязаные свитера, шарфы и шапки, а моржи уже вовсю разгуливают в шортах и майках. Тем временем в одной из лабораторий университета Вены царит собачий холод и ученые тому чрезвычайно рады, ибо по-другому исследовать квантовые эффекты наночастиц крайне сложно. Если без литературных оборотов, то сегодня мы познакомимся с практическим испытанием нового метода охлаждения левитирующей наночастицы посредством ловушки из оптического резонатора. Зачем и как ученые заморозили наночастицу практически до абсолютного нуля, насколько действенен их метод и что он может привнести в изучение квантовых эффектов? Ответы на эти и другие вопросы мы найдем в докладе исследовательской группы. Поехали.Читать полностью »

Наверняка большинство из вас нет-нет да и встречало в научно-популярной литературе упоминания о «многомировой интерпретации» квантовой механики (ММИ). Ее любят помянуть и в комментариях на Хабре, однако зачастую в неверном ключе или с серьезными неточностями.
image
Попробуем разобраться, что же к чему в ММИ.
Читать полностью »

Квантовая механика окружена ореолом таинственности. Зачастую, этот ореол возникает из-за того, что популярные источники излагают материал, не придерживаясь какой либо определенной интерпретации, а иногда пытаются втиснуть современные факты в прокрустово ложе старой Копенгагенской интерпретации.

Квантовая механика: конец войны интерпретаций - 1

Читать полностью »

Фотоны, кванты и состояние Фока: манипуляции с радиочастотным резонатором на квантовом уровне - 1

Мир квантовых технологий такой же богатый и запутанный, как история целой цивилизации. Одни открытия в этой области нас могут удивить, другие вводят в состояние интеллектуального ступора. А все потому, что квантовый мир живет по своим законам, и ему частенько нет никакого дела до классической физики. Мы привыкли связывать слово «квантовый» с вычислениями, которые можно производить быстрее и больше. Однако это далеко не единственное применение квантовых технологий. Сегодня мы рассмотрим исследование, в котором квантовая механика позволила ученым создать архитектуру, с помощью которой можно манипулировать радиочастотным резонатором на квантовом уровне. Звучит просто, но на деле достижение этого было сопряжено с рядом «головоломок». Какие именно аспекты квантовых наук использовали ученые, как они их реализовали и что именно из этого вышло мы узнаем из доклада исследовательской группы. Поехали.Читать полностью »

image

Как профессор математики перестал бояться и полюбил алгебраическую геометрию.

На шестом десятке уже поздно становиться настоящим специалистом по алгебраической геометрии, но мне наконец-то удалось в неё влюбиться. Как и следует из её названия, этот раздел математики использует для изучения геометрии алгебру. Примерно в 1637 году Рене Декарт заложил фундамент этой области знаний, взяв плоскость, мысленно нарисовав на ней сетку и обозначив координаты за x и y. Можно записать уравнение вида x2+ y2 = 1, и получить кривую, состоящую из точек, координаты которых удовлетворяют этому уравнению. В этом примере мы получим круг.

Для того времени это была революционная идея, потому что она позволяет нам системным образом преобразовывать вопросы геометрии в вопросы об уравнениях, которые при достаточном знании алгебры можно решить. Некоторые математики занимались этой великолепной областью всю свою жизнь. Мне она до последнего времени не нравилась, но я смог связать её с моим интересом к квантовой физике.
Читать полностью »

Быстрее и точнее: гибридная система разнотипных кубитов - 1

Некоторые идеи ярко зарождаются и быстро умирают ввиду сложности, дороговизны или даже ненужности реализации. Акулы-убийцы с лазерными установками на голове — звучит очень круто, очень сложно и невероятно нелепо. Однако некоторые идеи в своей реализации обещают если не «золотые горы», то как минимум горшочек золота. Это касается и квантовых компьютеров, которые обещают быть супер мощными, супер быстрыми и очень энергоэффективными. Звучит заманчиво, не так ли? Вот и многие ученые думают так же. Реализация квантовых вычислений требует решения многих проблем. И сегодня мы с вами будем знакомиться с исследованием, в котором ученые решили улучшить показатели скорости посредством создания так называемого кубитового гибрида. Что это такое, из чего оно состоит и как работает мы узнаем из доклада исследовательской группы. Поехали.Читать полностью »

котики

Мы добавили правила на основе квантовой теории в шашки, чтобы сделать их менее предсказуемыми и сломать стандартные тактики игры. Это не просто игра, это интерактивное представление квантовой теории с такими эффектами как суперпозиция и квантовая запутанность. Читать полностью »