Наше современное понимание термодинамики может оказаться в корне неправильным, если его применять к малым системам. По данным нового исследования из Университетского колледжа Лондона и Университета Гданьска, наше понимание следует изменить. Совместная работа ученых постулирует новые законы активно развивающейся квантовой термодинамики.
Том Вонг, аспирант в области физики, и Дэвид Мейер, профессор математики в Калифорнийском университете Сан-Диего, предложили новый алгоритм для квантового вычисления, который значительно ускорит решение проблем отдельного типа. Но как показал анализ ученых, ускорение расчетов потребует вовлечение большего количества физических ресурсов, необходимых для точного хронометража.
Квантовые компьютеры вполне реальны, но из-за хрупкости квантовой информации они пока неспособны делать все то же, что делают нормальные компьютеры, быстрее. Команда исследователей из Сиднейского университета и Дартмутского колледжа нашли способ сделать квантовую информацию более надежной.
Квантовая запутанность — это ключ к квантовым компьютерам, криптографии и другим применениям квантовой механики в нашем мире. Кроме того, это одно из самых странных явлений во Вселенной, покрывающее огромные расстояния в мгновение ока и связывающее весь космос в единое целое. Долгое время ученые считали, что запутанность между двумя частицами — это достаточно редкое и непродолжительное событие, быстро проходящее из-за воздействия внешней среды. Однако математики из университета Case Western выяснили, что запутанность между частицами крупной системы — это норма.
В течение нескольких последних лет ученые всего мира интенсивно работают над технологиями и методами квантовой телепортации, позволяющими передавать данные на квантовом уровне от одного фотона света к другому.
Похоже, они издеваются над нами. Физикам давно было известно, что квантовая механика позволяет создавать тонкую связь между двумя квантовыми частицами — запутанность. Это ситуация, в которой одна частица может мгновенно определять состояние другой — где бы та ни находилась. Теперь эксперименты показали, что возможно запутать два фотона, которые даже не существуют одновременно.
Не так давно Google и NASA объявили о сотрудничестве с целью создания лаборатории, в которой будет происходить развитие будущего искусственного интеллекта, построенного на базе квантового суперкомпьютера. Заяви эти компании о таком будущем лет десять назад, их сочли бы сумасшедшими, но сегодня мы с уважением принимаем такие заявления.
В феврале 2012 года нобелевский лауреат, физик Франк Вилчек, решил выйти на публику со странным и, как ему показалось, слегка неуклюжим предположением. Невозможным в его идее было то, что Вилчек разработал и развил доказательство существования «кристаллов времени» — физических структур, которые движутся по одной и той же схеме, как минута в часах, не затрачивая энергию и не останавливаясь никогда. В отличие от часов и любых других известных нам объектов, кристаллы времени получают энергию для движения не из хранилища, а из разлома в симметрии времени, который представляет собой особую форму вечного движения.
Движение кольцеобразной молекулы пиррола по металлической поверхности не подчиняется сформированным на протяжении многих лет законам классической физики. Воспользовавшись сверхчувствительными технологиями, ученые выяснили, что законы квантовой физики оказывают влияние на окружающий мир не только на субатомном уровне, но и на молекулярном. Ученые химического факультета Кембриджского университета и Кавендишской лаборатории заявили, что в случае с пирролом, квантовые законы, касающиеся движения внутренних составных частей молекулы, коренным образом изменяют движение молекулы в целом.
Ученые из Университета Нового Южного Уэльса в Австралии еще больше приблизились к созданию квантового компьютера, работающего на основе кремниевых микросхем и принципов квантовой механики, парадоксы которой не дают физикам спать и порой наводят на мысль о существовании Бога. Им удалось доказать возможность размещения квантового бита (кубит) в ядре атома фосфора, который содержится в современных компьютерных микросхемах.