Ученые создали экзотические квантовые состояния системы, состоящей из фотонов света

Экспериментальная установка для получения суперфотоновИзвестно, что крошечные частицы света, фотоны, имеют неделимую природу. Однако, множество таких частиц света, если они сконцентрированы особым образом и находятся в соответствующих условиях, могут объединиться в один огромный суперфотон, внутри которого становится невозможным различить отдельные фотоны. Ученые называют такое образование фотонным конденсатом Бозе-Эйнштейна, и впервые в истории науки такой конденсат из фотонов был получен в 2010 году группой профессора Мартина Вайца (Martin Weitz) из Института прикладной физики Боннского университета.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

"Разноцветные" фотоны - революция в области квантовых вычислений

Квантовый чипНесмотря на огромное количество исследований в области квантовых вычислений, универсальные квантовые компьютеры так и продолжают оставаться исключительно теоретическим понятием. Напомним нашим читателям, что основой любого квантового компьютера или коммуникационной системы являются квантовые биты, называемые кубитами. Кубиты отличаются от традиционных битов тем, что они могут помимо, двух основных состояний, 1 или 0, находиться в третьем состоянии - в состоянии суперпозиции, когда значение кубита равно одновременно 1 и 0. Это, в свою очередь, позволяет при помощи одного кубита выполнять две параллельных вычислительных операции.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Использование нейтронов позволило ученым обнаружить "неуловимое" амплитудное состояние Хиггса квантовой материи

Образцы бромида медиИсследовательская группа из Национальной лаборатории Ок-Ридж американского Министерства энергетики при помощи сложных методов рассеивания нейтронов смогла обнаружить в среде условно двухмерного материала "неуловимое" квантовое состояние материи, называемое амплитудным состоянием Хиггса (Higgs amplitude mode). Материя в этом состоянии родственна материи, состоящей из бозонов Хиггса, легендарной элементарной частицы, существование которой было обосновано теоретически в 1960-х годах и которая была обнаружена только в 2012 году.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3

Ученые заставили работать квантовый вариант демона Максвелла

Демон МаксвеллаМеждународная исследовательская группа, возглавляемая доктором Джанет Андерс (Dr Janet Anders) из университета Эксетера (University of Exeter), используя сложные сверхпроводящие схемы, "вдохнула жизнь" в квантовый вариант так называемого демона Максвелла. Данная работа предоставляет ученым возможность детального изучения работы одного из наиболее необычных явлений, которое до недавнего времени существовало лишь в виде мысленного эксперимента.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые выяснили воздействие квантового эффекта Зенона на кота Шредингера

Кот ШредингераВы, наверняка, не раз слышали о так называемом коте Шредингера. Это мысленный эксперимент, в котором животное из семейства кошачьих помещено внутрь коробки с неким смертоносным механизмом. "Спусковым крючком" этого механизма является атом радиоактивного элемента, который может распасться в произвольный момент времени. С точки зрения стороннего наблюдателя и законов квантовой механики кот внутри ящика находится в так называемом состоянии квантовой суперпозиции, он и жив и мертв одновременно. Но, если наблюдатель заглянет в ящик, то состояние суперпозиции моментально разрушается, и состояние системы превращается в одно из двух определенных состояний, соответствующих мертвому или живому животному.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 7

Ученые собрались создать карты "границ реальности"

Границы реальностиГруппа ученых из Австралии и Германии составила математические модели, основанные на генетических алгоритмах, расчеты которых должны подтвердить наличие отклонений от классических причинно-следственных связей. Использование в моделях генетических алгоритмов, одной из самых мощных технологий машинного познания, позволит этим моделям автоматически найти самые близкие по образу классические образы и установить взаимосвязи между ними в обрабатываемых наборах данных.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 4

Ученые обнаружили квантовый аналог жидких кристаллов

Квантовые жидкие кристаллыЖидкие кристаллы известны людям уже достаточно давно. С физической точки зрения эти вещества занимают промежуточное положение между жидким и кристаллическим состоянием материи. Их молекулы обладают свободой перемещения, как молекулы жидкости, однако, под воздействием некоторых факторов эти молекулы обретают определенную пространственную ориентацию, как молекулы в кристалле какого-нибудь вещества. Жидкие кристаллы распространены в живой природе, из них, к примеру, состоят клеточные мембраны. Но их достаточно легко сделать искусственным путем, при помощи жидких кристаллов работает большинство дисплеев современных компьютеров, мобильных телефонов и экраны телевизоров.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Создана новая форма материи - временные кристаллы, нарушающие некоторые фундаментальные физические принципы

Временной кристаллМеждународной группе ученых удалось создать и провести первые в истории наблюдения за новым состоянием материи, которое называется временным кристаллом. В обычных кристаллах атомы расположены в определенном порядке, который повторяется в пространстве в различных направлениях, структура временных кристаллов не имеет пространственной упорядоченности, вместо этого она повторяется через определенные промежутки времени. Возможность существования временных кристаллов была теоретически обоснована в 2012 году, но практическое их создание считалось невозможными из-за того, что они нарушают законы теплового равновесия. И создание образцов таких кристаллов является первыми шагами в неизведанный доселе мир неравновесных фаз состояний материи.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Физики получили "невозможную" форму материи - сверхтвердую кристаллическую супержидкость

Экспериментальное оборудованиеИспользуя лазеры для манипуляций сверхтекучим квантовым газом, известным как конденсат Бозе-Эйнштейна, ученые-физики из Массачусетского технологического института поместили этот конденсат в такое квантовое состояние, в котором он имеет твердую кристаллическую структуру, сохранив, при этом, свое изначальное свойство супержидкости, жидкости, имеющей нулевое значение коэффициента вязкости. Дальнейшие исследования этого невозможного состояния материи могут привести к прорывам в областях практического использования сверхпроводников, супержидкостей, магнитов новых типов и датчиков, измеряющих значения различных физических величин.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3

Ученым удалось впервые увидеть "вживую" квантовый фазовый переход

Квантовый фазовый переходГруппе ученых, возглавляемой Иоганнесом Финком (Johannes Fink) из австрийского института Науки и техники (Institute of Science and Technology Austria, IST Austria), впервые в истории науки удалось наблюдать экспериментальным путем за явлением фазового перехода первого порядка в рассеивающей квантовой системе. Фазовый переход - это то, с чем нам приходится достаточно часто сталкиваться в обычной жизни, к примеру, когда мы наблюдаем замерзание или таяние воды при переходе точки температуры в 0 градусов Цельсия. Фазовые переходы происходят и на квантовом уровне, но, несмотря на их важность для некоторых областей физики, квантовые фазовые переходы практически не изучены в настоящее время.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Новый метод регулирования напряжения - путь к созданию полноценных квантовых компьютеров

Квантовые вычисленияНесмотря на множество усилий, прикладываемых ученым из различных стран и организаций, люди так и не получили пока возможность создания полноценных и универсальных квантовых компьютеров. Однако, момент появления первых квантовых компьютеров стал на один большой шаг ближе благодаря работе ученых из университета Сассекса (University of Sussex). Они разработали и испытали новый способ регулирования напряжения, прикладываемого к ионам, выступающим в роли квантовых битов. И это позволяет системе обойтись без использования лазеров, что, в свою очередь, является сейчас непреодолимым препятствием к созданию крупномасштабных квантовых вычислительных систем.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 7
9 декабря 2016 | Нанотехнологии

Углеродные нанотрубки превращают воду в лед при температуре выше точки ее кипения

Вода внутри углеродной нанотрубкиЛюбому школьнику известно, что при нормальных условиях вода замерзает при температуре в 0 градусов Цельсия и кипит при температуре в 100 градусов. Однако, исследователи из Массачусетского технологического института обнаружили, что вода, находящаяся внутри полости крошечных углеродных нанотрубок, может находиться в замороженном состоянии при температурах, значительно превышающих точку ее кипения. Пока еще нельзя точно сказать, к каким последствиям могут привести результаты данных исследования. Столь экзотическое состояние воды может быть использовано для создания не менее экзотических вещей, таких, как "ледяные" нанопроводники с протонной проводимостью, к примеру.
 | Опубликовано NanoMan | Подробнее | Комментарии: 2

Нобелевская премия по физике этого года присуждена за исследования экзотических форм материи

Лауреаты Нобелевской премииТрое ученых, британец Дункан Хэлдейн (Duncan Haldane) и американцы с шотландскими корнями Дэвид Тулесс (David Thouless) и Майкл Костерлитц (Michael Kosterlitz) стали лауреатами Нобелевской премии этого года за ряд исследований экзотических форм материи, которые были проведены при помощи сложнейших математических моделей. "Лауреаты этого года приоткрыли дверь в неизведанный нами ранее мир, мир, в котором материя может находиться в очень странных состояниях. Они использовали передовые математические методы для изучения необычных фазовых состояний материи, таких, как сверхпроводящее состояние, супержидкость и тонкие магнитные пленки" - написали представители Нобелевского комитета в официальном объявлении, - "Именно благодаря этой работе мы теперь сможем начать реальную охоту на новые, еще более экзотические состояния материи".
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3

EQ-Radio - беспроводная система, которая дистанционно может определить эмоции, испытываемые человеком

Определение эмоцийНа международной конференции MobiCom (Annual International Conference on Mobile Computing and Networking), которая начнет работу в следующем месяце, представители лаборатории CSAIL (Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory) Массачусетского технологического института представят вниманию общественности одну из своих последних разработок - систему под названием EQ-Radio. Эта система предназначена для дистанционного определения состояния и эмоций, испытываемых контролируемым человеком, и делается это при помощи анализов радиосигналов, отраженных от тела человека.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2
25 сентября 2016 | Новости науки и техники

Физики нашли способ восстановления информации, "теряемой" при квантовых измерениях

Квантовые измеренияОбычно, когда кто-либо производит какое-либо измерение, он точно знает, что он делает, и какие результаты он ожидает получить. Однако, существуют так называемые случайные измерения, результаты которых ничем не фиксируются, в таких измерениях тип измеряемой величины и ее значения остаются неизвестными. В классических физических системах незафиксированные измерения не оказывают на систему никакого влияния, но в случае квантовой природы измеряемой системы такие измерения, как и все другие, приводят к нарушению квантового состояния и, как следствие, к потере квантовой информации.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 5