- «Отпуск» затягивается: возвращение... (244)
- Ламповый «Москвич-407» 1958 года с пробегом... (238)
- Производитель смартфонов Nokia сократит своё... (241)
- Haval обновила свою «Большую собаку».... (211)
- Доля зарубежного трафика в российских сетях... (256)
- Удивительное рядом: сверхдешевый Samsung... (252)
- «Зачастили они»: болид озарил ночное небо... (279)
- Без поиска терминала: «Яндекс Go» теперь... (250)
- Отечественная альтернатива Google Play... (242)
- В «СберБанк Онлайн» появился безопасный... (294)
- В России выпустили первую Lada Vesta... (247)
- Минпромторг урезал субсидии радиоэлектронной... (244)
- Microsoft начала внедрять «Чёрный экран... (327)
- На свою третью годовщину телескоп «Джеймс... (268)
- Всё по плану. Продажи Lada Iskra стартуют 20... (267)
- Проблемы Tesla и электромобильного рынка США... (264)
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.

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...