Турция увеличила импорт природного газа в январе 2024 году
30.03.2024
Китайские ученые из университета науки и технологий города Хэфэй (Hefei) смогли запутать сразу восемь фотонов, что является большим шагом в деле развития экспериментальной квантовой физики и квантовых компьютеров.
Квантовым запутыванием называют взаимосвязанность квантовых состояний двух или более объектов, при котором изменение состояния одного объекта мгновенно отражается на состоянии другого (или других). С точки зрения физики, поведение запутанных объектов описывается одной волновой функцией. Эксперименты по сцеплению частиц (фотонов, электронов и атомов) начались в конце 20 века, однако до сих пор ученым удавалось запутывать только шесть и менее фотонов.
Запутывание рассматривается в качестве основы для будущих квантовых компьютеров. Такие компьютеры отличаются от обычных тем, что его ячейки информации могут находиться в нескольких состояниях, кодируя логические "0" и "1" одновременно, что открывает возможности для сверхвысокой параллелизации вычислений.
Физики, которые занимаются проблемами квантовой механики, постоянно сталкиваются с двумя проблемами - невысокая частота образования групп запутанных фотонов и помехи, которые неизбежно возникают при понижении мощности луча лазера.
Еще более редким явлением является состояние "кота Шредингера", которое в квантовых вычислениях обозначает особое запутанное состояние ячеек информации, при котором они все содержат либо нули, либо единицы.
Кот Шредингера является "участником" мысленного эксперимента, который был предложен немецким физиком Эрвином Шредингером, в ходе которого в закрытый ящик помещаются кот и механизм, открывающий емкость с ядом в случае распада радиоактивного ядра (которое может случиться или не случиться). В соответствии с принципами квантовой физики кот является одновременно и живым, и мертвым. Отсюда и берет свое начало термин "квантовая запутанность".
Исследователи под руководством Синь-Цан Яо (Xing-Can Yao) из университета науки и технологий города Хэфэй использовали сверхмощный ультрафиолетовый лазер и разработали экспериментальную установку, которая позволила обойти проблему помех при помощи нескольких поляризующих расщепителей луча и особо сконструированных интерферометров, которые значительно уменьшали вероятность внесения помех при измерениях. Восемь запутанных фотонов формировались в результате одновременного соединения четырех пар запутанных фотонов.
"Запутывание восьми фотонов является шагом вперед в развитии квантовой оптики и экспериментальных квантовых вычислений. В отличие от предыдущих опытов с шестью запутанными фотонами, наша экспериментальная модель может быть непосредственно использована в реализации схемы "топологической коррекции ошибок", в изучении физики твердых тел, квантовой химии и даже в биофизике", - пишут ученые в статье, размещенной в электронной библиотеке Корнеллского университета.
Результаты эксперимента показали, что установка позволяла фиксировать появление восьмифотонных "котов Шредингера" и манипулировать ими с вероятностью в 70,8% (для подтверждения эффективности устройства достаточно наблюдать появление групп сцепленных фотонов в 50% случаев).
Тема дня 15.04.2024
Тема дня 09.04.2024
Тема дня 09.04.2024
Тема дня 04.04.2024
Новости компаний 27.03.2024
Технологии 08.04.2024
Технологии 12.02.2024
Аналитика 02.12.2021
Технологии 31.07.2019
Чтобы оставить комментарий или выставить рейтинг, нужно Войти или Зарегистрироваться
Читайте также