Квантовая запутанность

В России создадут защищенную систему квантовой связи

За разработку отвечает Российский квантовый центр (РКЦ) и компания Т8. По сообщениям прес-службы РКЦ, новая система будет защищена методом квантовой криптографии, для ее работы не потребуется менять существующие оптоволоконные линии, а скорость передачи данных составит до 400 гигабит в секунду.

Читать далее

Китай хочет создать квантовый космический интернет

Китай планирует запустить новый спутник, который, возможно, станет первым звеном новой коммуникационной сети нового поколения. С помощью аппарата QUESS весом 600 килограммов, который планируется вывести на орбиту в августе этого года, ученые собираются провести первый квантовый эксперимент в космосе, который в перспективе может открыть дверь к появлению «квантового космического интернета».

Читать далее

Новое состояние кота Шредингера позволяет находиться сразу в двух местах одновременно

Скорее всего, вы слышали о парадоксе кота Шредингера. Речь идет о гипотетическом коте внутри коробки, находящемся одновременно в двух состояниях — живым и мертвым — до тех пор, пока мы не откроем коробку, чтобы посмотреть. Это так называемая квантовая суперпозиция. Так вот, физики Йельского университета выяснили, как сохранить оба состояния кота сразу в двух коробках. О своей работе ученые поделились на страницах журнала Science.

Читать далее

Можно ли применить квантовую запутанность для коммуникаций быстрее света?

В прошлом месяце миллиардер Юрий Мильнер и астрофизик Стивен Хокинг объявили о проекте Breakthrough Starshot: невероятно амбициозном плане отправить первый сделанный людьми космический аппарат в другую звездную систему в нашей галактике. Гигантский лазерный массив мог бы запустить аппарат размером с микрочип к другой звезде на скорости в 20% от световой. Но непонятно, как это небольшое устройство сможет связаться с нами через огромное межзвездное пространство. Как насчет квантовой запутанности? Можно ли применить ее для такой связи?

Читать далее

Физики предложили способ извлечь информацию из черной дыры

Черные дыры получили свое название потому, что их гравитация настолько сильна, что удерживает даже свет. А раз свет не может покинуть черную дыру, то и информация, выходит, тоже — познакомьтесь с информационным парадоксом черной дыры. Как ни странно, физики проявили теоретическую ловкость рук и придумали способ извлечь соринку информации, упавшей в черную дыру. Их расчет затрагивает одну из крупнейших загадок в физике: каким образом вся информация, попавшая в черную дыру, утекает по мере «испарения» черной дыры. Считают, что это должно происходить, но как — никто не знает.

Читать далее

Из чего могло бы состоять пространство-время?

Одним из самых странных аспектов квантовой механики является запутанность, поскольку две запутанных частицы влияют друг на друга через огромные дистанции, что, на первый взгляд, нарушает фундаментальный физический принцип локальности: то, что происходит в определенной точке пространства, может повлиять только на точки поблизости. Но что, если локальность — и само пространство — не так уж фундаментальны, в конце концов? Джордж Массер исследует возможные последствия этого в своей новой книге „Spooky Action At a Distance“. («Жутким действием на расстоянии» квантовую запутанность назвал Альберт Эйнштейн).

Читать далее

Квантовая запутанность и червоточины могут быть тесно связаны

Когда Альберт Эйнштейн поражался «жуткой» дальнодействующей связи между частицами, он не думал о своей общей теории относительности. Вековая теория Эйнштейна описывает, как возникает гравитация, когда массивные объекты деформируют ткань пространства и времени. Квантовая запутанность, тот жуткий источник эйнштейновского испуга, как правило, затрагивает крошечные частицы, которые незначительно действуют на гравитацию. Пылинка деформирует матрас ровно так же, как субатомная частица искривляет пространство.

Читать далее

Физики придумали, как запутать массивные объекты

Роман Шнабель, профессор физики Института гравитационной физики Макса Планка, опубликовал работу в журнале Physical Review Letters, в которой изложил план квантового запутывания двух «массивных» объектов. Вместе со своей командой он работает над конкретным осуществлением плана, и в случае успеха им удастся запутать два зеркала массой 0,1 кг, что будет представлять самый большой пример запутанности, так как до этого ученым удавалось запутать лишь объекты микронных размеров.

Читать далее

Квантовой запутанности отвели большую роль в образовании пространства-времени

Группа физиков и математик сделали значительный шаг в сторону объединения общей теории относительности и квантовой механики, объясняя, как пространство-время вытекает из квантовой запутанности в более фундаментальную теорию. Работа Хироси Оогури из Токийского университета Кавли, математика Матильды Марколли и аспирантов Дженнифер Лин и Богдана Стойка была опубликована в Physical Review Letters.

Читать далее

«Жуткое квантовое действие» может удерживать Вселенную от распада

Брайан Свингл был аспирантом, изучал физику веществ в Массачусетском технологическом институте, когда вдруг решил взять несколько уроков в теории струн, чтобы подкрепить свое образование — как он вспоминает, «потому что почему бы и нет?» — хотя никогда особо не интересовался этой областью. По мере углубления в детали Свингл начал подмечать неожиданные сходства подхода теории струн к физике черных дыр и квантовой гравитации с его собственной работой, в которой он использовал так называемые тензорные сети для прогнозирования свойств экзотических материалов.

Читать далее

Четыре способа преодолеть вселенское ограничение скорости

Когда Альберт Эйнштейн впервые установил, что свет движется с одинаковой скоростью по нашей Вселенной, он, по сути, установил ограничение скорости на 299 792 458 метров в секунду. Но это не конец. На самом деле это только начало. До Эйнштейна масса — атомы, из которых вы, я и все вокруг состоим — и энергия рассматривались как отдельные величины. Но в 1905 году Эйнштейн навсегда изменил способ физического восприятия Вселенной.

Читать далее

«Запутанность-на-чипе»: еще один шаг в сторону квантовых компьютеров

В отличие от волшебного кольца Бильбо, которое запутывает людские сердца, инженеры создали новое микрокольцо, которое запутывает отдельные частицы света. Это первый важный шаг для целого ряда новых технологий.

Читать далее

Могут ли атомы быть в двух местах одновременно?

Можно ли одновременно забить гол и не попасть по воротам? В мире самых маленьких объектов — да: в соответствии с предсказаниями квантовой механики, микроскопические объекты могут выбирать разные пути одновременно. Мир же макроскопических объектов подчиняется другим правилам: футбольный мяч, например, всегда движется в определенном направлении. Но могут быть и лазейки. Физики из Университета Бонна создали эксперимент, который должен по возможности проверить это. Первый эксперимент покажет, могут ли атомы цезия выбирать два пути одновременно.

Читать далее

Обладает ли квантовая запутанность массой?

Мы знаем, что есть некое явление: квантовая запутанность, в ходе которой частицы связаны друг с другом на больших расстояниях. Теперь допустим, что у квантовой запутанности есть собственная масса. Таким образом, запутанность, как предполагает одна из последних научных работ, может влиять на гравитацию.

Читать далее

Глобальная квантовая связь может быть ближе, чем кажется

Ни квантовые компьютеры, ни квантовая криптография не смогут получить должное развитие и стать распространенными технологиями без систем памяти, которые смогут управлять квантовой информацией легко и эффективно. Факультет физики Университета Варшавы пытается популяризовать квантовые информационные технологии путем создания атомной памяти с невероятными характеристиками и чрезвычайно простой конструкцией.

Читать далее

Ученые продемонстрировали квантовую телепортацию

Новое исследование показало, что телепортация людей как в фильме «Звездный путь» может стать реальностью в далеком будущем. По словам ученых, законы физики в целом не запрещают перемещение больших объектов, в том числе человека.

Читать далее

Создан первый квантовый микроскоп на запутанных фотонах

Создан новый квантовый микроскоп

Современные микроскопы хоть и могут увеличивать изображения во много раз, но иногда ученым даже их мощности бывает недостаточно. Но для преодоления ограничений современных микроскопов ученые из университета Хоккайдо и университета Осаки, Япония, разработали первый квантовый микроскоп, который использует запутанные фотоны для придания большей контрастности изображению.

Читать далее

Квантовая механика позволит создать одноразовую память

Квантовая механика для защиты информации

Существующие сейчас системы безопасности не всегда могут дать необходимый уровень защиты. Однако ученый из американского Национального института стандартов и технологий И-Кай Лиу (Yi-Kai Liu) продемонстрировал, что принцип квантовой механики позволит реализовать память, данные из которой можно будет считать только один-единственный раз.

Читать далее

Потеря информации — ключ к созданию компьютеров будущего

Группа физиков из Национального института стандартов и технологий США заявляет, что потери при передачи информации на самом деле могут привести нас к созданию и развитию компьютеров будущего. И возможность постройки одного из первых таких компьютеров стала намного ближе, чем когда-либо.

Читать далее

Квантовая запутанность зависима от области

Два исследователя из компьютерного центра UCL и Гданьского университета предложили новый метод определения количества запутанностей — квантового явления, соединяющего двух удаленных партнеров, имеющего крайне важное значение для квантовых технологий — в пределах одномерной квантовой системы.

Читать далее

Предложена новая схема для квантового вычисления

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.

Читать далее

Квантовая запутанность вышла за пределы элементарных частиц

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.

Читать далее