- «Люди перестанут быть высшей формой жизни»:... (5899)
- Sony отложила выпуск аркадного геймпада... (5677)
- Asus выпустила игровые мониторы ROG Swift... (8700)
- WhatsApp готовит собственное облако для... (7174)
- Набор смайликов Unicode пополнили огурец с... (5234)
- Число владельцев доменов в России растёт... (6300)
- «Антикризисные» SSD Samsung 990 поступили в... (6239)
- Palit представила видеокарту GeForce RTX... (5618)
- Бум ИИ разгонит рынок оборудования для... (5573)
- Защиту Microsoft Secure Boot взломали десять... (6171)
- SpaceX выполнила 600-й повторный запуск... (6143)
- PayPal предложили купить за $53... (6726)
- Google призналась, что стоит за проектом... (5106)
- Россия и США договорились летать на МКС до... (5922)
- Топливный кризис ускорил внедрение... (5711)
- Беспилотным тягачам поручат перевозку багажа... (6702)
Физики создали «микроскоп» для наблюдения квантовой запутанности
Дата: 2025-01-23 19:35
Учёные разработали новый метод визуализации квантовой запутанности, открывающий путь к совершенствованию квантовых технологий. Международная группа исследователей из Гонконгского университета и Монреальского университета представила алгоритм микроскопии на основе квантовой запутанности (entanglement microscopy), использующий явление квантовой запутанности фотонов для получения изображений с высоким разрешением, позволяющий наблюдать и картировать квантовую запутанность на микроскопическом уровне.
Квантовая запутанность представляет собой уникальное явление, при котором частицы остаются связанными независимо от расстояния между ними. Это явление лежит в основе квантовых вычислений, криптографии и изучения экзотических материалов.
Источник: нейросеть DALL-E Разработанный метод основан на крупномасштабном квантовом моделировании методом Монте-Карло и позволяет извлекать информацию о квантовой запутанности в малых областях квантовых систем. Исследователи сосредоточились на изучении двух важных двумерных моделей: модели Изинга в поперечном поле и фермионной t-V модели. Это математические инструменты, используемые физиками для изучения поведения частиц в материалах. Модель Изинга в поперечном поле описывает, как магнитные частицы (спины) взаимодействуют друг с другом и с внешним магнитным полем, помогая понять магнитные свойства веществ. Фермионная t-V модель, в свою очередь, описывает, как электроны (или другие частицы) перемещаются по кристаллической решётке и взаимодействуют друг с другом, что важно для понимания электрических свойств материалов. Обе модели помогают предсказывать и объяснять различные явления в материалах, такие как сверхпроводимость или необычные магнитные состояния.
Учёные обнаружили, что в критической точке квантового перехода Изинга запутанность является короткодействующей – частицы связаны только на небольших расстояниях. При этом связь может резко исчезать при изменении расстояния или температуры. В отличие от этого, при фермионном переходе наблюдается более постепенное убывание запутанности даже на больших расстояниях.
Исследования модели Изинга, которая описывает поведение частиц в материалах, показали интересное различие между одномерными и двумерными системами. В одномерных системах («цепочка частиц») наблюдается явление трёхчастичной запутанности – особой квантовой связи между тремя частицами. Однако в двумерных системах («сетка частиц») эта трёхчастичная запутанность отсутствует. Это открытие указывает на то, что размерность системы (находятся ли частицы на линии, плоскости или в объёме) существенно влияет на то, как частицы взаимодействуют и «запутываются» на квантовом уровне.
Открытие имеет важные последствия для развития квантовых технологий. Более глубокое понимание запутанности может помочь оптимизировать квантовые вычисления и алгоритмы, ускорить решение задач в криптографии и искусственном интеллекте. Кроме того, это открывает возможности для проектирования квантовых материалов нового поколения с применением в энергетике, электронике и сверхпроводимости.
Подробнее на iXBT
Предыдущие новости
Новое ядерное топливо для межпланетных ядерных двигателей выдержало экстремальные испытания
Компания General Atomics Electromagnetic Systems (GA-EMS) объявила об успешном проведении серии испытаний в Центре космических полётов NASA имени Маршалла. Тесты направлены на развитие технологии ядерной тепловой двигательной установки (NTP) для быстрых межпланетных перелётов и освоения дальнего космоса, включая пилотируемые миссии на Марс. Испытания, проведённые совместно с...
Китайский гиперзвуковой беспилотник с детонационным двигателем взлетит уже в 2026 году — на год раньше планов
Китайская компания Sichuan Lingkong Tianxing Technology представила в Чэнду модель гиперзвукового беспилотника Cuantianhou (одно из имён Царя обезьян). Полуторатонный семиметровый аппарат с двумя прямоточными детонационными реактивными двигателями сможет разгоняться до скорости свыше 4 Маха, что в два раза быстрее легендарных Ту-144 и «Конкордов». Первые испытания...
Физики создали топологический электронный кристалл в скрученном графене с проводящими краями
Международная группа учёных обнаружила новый класс квантовых состояний в специально созданной структуре графена. Исследование, опубликованное в журнале Nature, проводилось совместными усилиями специалистов из Университета Британской Колумбии, Вашингтонского университета и Университета Джонса Хопкинса. В основе открытия лежит уникальная конфигурация из двух и трёх слоёв...
Учёные создали сверхбыстрое оптическое запоминающее устройство на основе кремниевой фотоники
Исследователи из Nokia Bell Labs разработали новый тип оптической памяти – программируемый фотонный триггер, который может совершить значительный прорыв в области оптических вычислений и обработки данных. Это запоминающее устройство обеспечивает временное хранение данных в оптических системах обработки информации, предлагая высокоскоростное решение для энергозависимой памяти с...