Рубрика «квантовая запутанность»

Новые эксперименты раскрывают возможности крупномасштабных квантовых устройств

Квантовые эффекты приходят в макромир - 1
Исследователи впервые продемонстрировали квантовую запутанность в механических системах. Концепцию одного из таких экспериментов художник изображает, как световое поле интерферометра, «переносящего» запутанное состояние. Фото предоставлено: Институт нанонауки им. Кавли, Делфтский технологический университет / Мориц Форш.

Запутанность — противоречивая идея состоящая в том, что частицы могут быть связанными независимо от расстояния между ними. Это явление остается одним из самых странных и наименее понятных следствий квантовой механики. Если измерить квантовое свойство одной из пары запутанных частиц, то свойство другой мгновенно изменится.

Такие странные явления обычно возникают на субатомном уровне. Но недавно физики продемонстрировали запутанность и другие квантовые эффекты в крайних формах, наблюдая их в больших системах, включая облака атомов, квантовые барабаны, проводники и кремниевые чипы. Устройство за устройством они переносят квантовый мир на новую территорию — в макроскопический мир.
Читать полностью »

Специалисты по информатике определили новые рубежи знаний, проверяемых с помощью вычислений. А заодно решили значительные задачи из квантовой механики и чистой математики.

В 1935 году Альберт Эйнштейн совместно с Борисом Подольским и Натаном Розеном пытались справиться с возможностью, открывшейся вместе с новыми законами квантовой физики: с «запутанностью» двух частиц, которые при этом могут быть разделены огромным расстоянием.

В следующем же году Алан Тьюринг сформулировал первую обобщённую теорию вычислений и доказал существование проблем, в принципе неподвластных компьютерам.
Читать полностью »

Доказательство на стыке чистой математики и теории алгоритмов возвышает «квантовую запутанность» на совершенно новый уровень.
Насколько запутанна квантовая система? Ответ может быть невычислим - 1
Квантовая запутанность находится в сердце нового математического доказательства.Credit: Victor De Schwanberg/Science Photo Library

Читать полностью »

На Хабре периодически появляются статьи и комментарии о чудесах квантовой физики: квантовом ластике и слабых измерениях. К сожалению, слишком часто о них говорят как о загадочных и непонятных явлениях, позволяющих творить чуть ли не магию, хотя на самом деле нет в них ровным счетом ничего удивительного. В этом посте я перевожу статью Шона Кэрролла о квантовом ластике с отложенным выбором. Пусть он будет отправной точкой для обсуждения в комментариях всяких хитростей квантовой механики.

Назад в будущее? Квантовый ластик с отложенным выбором - 1

Читать полностью »

Мы недавно сделали эксперимент по проверке нового подхода к снижению квантовых шумов в LIGO и написали статью про это, смотрите на arXiv: «Demonstration of interferometer enhancement through EPR entanglement». А тут я расскажу, какие такие квантовые шумы в LIGO, как их можно снизить, и при чем тут квантовая запутанность и сжатый свет.

Как квантовая запутанность поможет в детектировании гравитационных волн - 1

Читать полностью »

Принято считать, что физик-аспирант не должен касаться некоторых научных задач даже самым кончиком длинного копья — в особенности это относится к пробелам в основаниях квантовой теории. Эти задачи столь сложны, что нет ни малейшего шанса на прогресс. Эти задачи столь туманны, что нет ни малейшего шанса убедить кого-либо обратить внимание на прогресс. Пример такой задачи — роль квантовой физики в формировании сознания.

Квантовая информация в квантовом сознании - 1
Credit: dailygalaxy.com
Читать полностью »

В этих играх сочетаются квантовая запутанность, бесконечности и невозможность подсчёта вероятности выигрыша. Но если исследователи сумеют раскусить их, они откроют нам глубокие секреты математики.

В квантовых играх не получится рассчитывать на удачу - 1

В 1950-х четыре военнослужащих армии США, увлекавшихся математикой, использовали примитивные электронные калькуляторы для расчёта оптимальной стратегии игры в блэкджек. Их результаты были позднее опубликованы в журнале американской статистической ассоциации, и описывали наилучшие решения, которые может принимать игрок в любой ситуации в игре.

Однако такая стратегия, которую любители азартных игр позже окрестят «правилами» [the book], не гарантирует победы игроку. У блэкджека, а также пасьянса, шашек или множества других игр, есть определённый «потолок» по проценту игр, в которые игрок может выиграть – даже если он будет каждый раз играть идеально.
Читать полностью »

Возможна ли мгновенная передача информации? Эксперименты с квантово запутанными частицами - 1

Доброго времени суток всем!
Мы продолжаем рассматривать возможности квантовой механики для передачи информации с использованием корреляции квантово-запутанных частиц. В отличие от классических способов связи, использование квантово запутанных частиц дает потенциальную возможность мгновенно передавать информацию на большие расстояния. Трудность заключается в том, чтобы найти способы кодирования и декодирования передаваемой информации. Данная статья посвящена поиску решений данной задачи и возможности создания экспериментальной установки. Если вас тоже интересует данная задача — добро пожаловать под кат!
Читать полностью »

Физики выдвинули теорию о том, что новый тип «проходимых» чёрных дыр может разрешить сложный парадокс и спасти информацию, попавшую в чёрные дыры

Новая червоточина позволяет информации убегать из чёрных дыр - 1

В 1985 года, когда Карл Саган писал свой роман «Контакт», ему необходимо было быстро переместить своего протагониста доктора Элли Эрроуэй С Земли на звезду Вега. Он сделал так, что она попала в чёрную дыру и вышла в нескольких световых годах от неё, но ему не было понятно, имеет ли такой сюжет смысл. Астрофизик Корнеллского университета и известный телеведущий проконсультировался у своего друга Кипа Торна, эксперта по чёрным дырам из Калифорнийского технологического института (недавно он получил Нобелевскую премию). Торн знал, что Эрроуэй не могла бы добраться до Веги при помощи чёрной дыры, которая, как считается, ловит и уничтожает всё, что попадает в неё. Но он понял, что она могла бы использовать дыру другого типа, не противоречащую общей теории относительности Эйнштейна: туннель, или червоточину, соединяющий удалённые места пространства-времени.
Читать полностью »

image
Создав два запутанных фотона в существующей системе, а затем разделив их на большое расстояние, мы сможем получить информацию о состоянии одного из них, измерив состояние другого

Квантовая физика полна загадок, печально известных тем, что они противоречат нашей интуиции. Частицы, кажется, знают, смотрите ли вы на них, или нет, и демонстрируют различное поведение, в зависимости от того, наблюдаете вы за ними, или нет, проходя через двойную щель. Измерение одной величины, допустим, положения частицы, создаёт присущую ей неопределённость в дополняющей величине, к примеру, импульсе. А если вы измерите её спин в вертикальном направлении, то уничтожите информацию о спине в горизонтальном направлении. Но самым «пугающим» из всех квантовых явлений будет квантовая запутанность, когда одна частица, кажется, мгновенно «узнаёт», измерили ли спутанного с ней партнёра, даже если это проделают на другом конце Вселенной. На этой неделе мы рассмотрим вопрос читателя, заинтригованного тем, почему это вообще считается загадкой.

С точки зрения фотонов они прошли нулевое расстояние за нулевое время. Так что в этом пугающего? Пока один из них не измерят, они находятся в одном и том же месте и в одно и то же время (если верить им), так что нельзя назвать загадкой то, что они координируют свои состояния.

Разумные рассуждения: замедление времени для быстро двигающихся частиц означает, что они могут координировать свои состояния с любой скоростью. Но эту загадку не так просто решить.
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js