Новости. Знакомства. Игры. Статья Квантовая физика, Квантовые точки принесли ученому из России Нобелевскую премию, Разработан первый в мире квантовый аналог механического двигателя.
Квантовые технологии
LightCone | квантовая физика. Людвиг Дмитриевич Фаддеев (1934–2017) — советский и российский физик-теоретик и математик, специалист в области математической физики. Теорию по квантовой физике ученики проходят в конце 9-го и 11-го классов, и времени для отработки недостаточно. Квантовая физика — это самый новый раздел физики. Согласно мысленному эксперименту Эдвина Шредингера кот в коробке может быть и жив и мертв одновременно. Что такое квантовая физика простыми словами. В июле «Ростелеком» и «Атлас» объявили об успешном завершении тестирования технологии квантового распределения ключей на магистральной линии связи TEA NEXT. — Это площадка, на которой регулярно проходят встречи — как в формате лекций, так и интерактивные. Мы говорим о науке в целом, но с упором на квантовую физику. Отличия электронов в постоянных магнитах от обычных электронов. Квантовая физика является одним из самых загадочных и удивительных разделов современной науки.
#квантовая физика
Статья автора «Физика: Квант философии» в Дзене: Последние открытия в квантовой физике открывают нам новые горизонты понимания и возможностей. В июле «Ростелеком» и «Атлас» объявили об успешном завершении тестирования технологии квантового распределения ключей на магистральной линии связи TEA NEXT. Новости дня от , интервью, репортажи, фото и видео, новости Москвы и регионов России, новости экономики, погода.
Машина времени для фотонов и невозможная химия: обзор квантовых технологий
Источник: AP 2023 «В этом году были проведены первые в мире эксперименты, демонстрирующие успешное масштабирование кубитных систем с квантовой коррекцией ошибок. Это очень важная веха для нашей области, так как реализация универсальных квантовых компьютеров без системы исправления ошибок невозможна из-за чрезвычайно высокой чувствительности квантовых систем к шумам», — заявил старший научный сотрудник МФТИ Глеб Федоров, чьи слова приводит пресс-служба вуза. Он отметил, что особую ценность представляет то, что в 2023 году впервые сразу на нескольких платформах физикам удалось экспериментально продемонстрировать то, что увеличение числа физических кубитов, входящих в состав логических квантовых битов, действительно улучшает качество работы и стабильность этих ячеек памяти и элементарных вычислительных блоков квантового компьютера. Другим важным «квантовым» физическим прорывом года, как добавил директор Международного центра теоретической физики имени Абрикосова Москва Алексей Кавокин, было создание австрийскими физиками первого в мире квантового повторителя сигналов на базе ионов кальция.
По его словам, эта разработка значительно приблизила мир к созданию всемирной сети квантовых коммуникаций и к разработке распределенных квантовых вычислительных систем, чьи компоненты удалены друг от друга на очень большие расстояния.
То, что происходит с одной из частиц в паре, определяет то, что происходит с другой частицей. И эта закономерность — неклассическая корреляция, или запутанность, — сохраняется даже в тот момент, когда они находятся далеко друг от друга. Альберт Эйнштейн критиковал эту теорию: ведь способность частиц моментально «угадывать» состояние друг друга означала бы, что они обмениваются информацией быстрее скорости света, что противоречит постулатам теории относительности.
По мнению Эйнштейна, должны были существовать некие скрытые параметры, узнав которые, ученые смогли бы вернуть квантовую теорию в русло детерминизма, то есть классической модели. А чтобы найти такие параметры, нужно было бы найти другие составляющие двухчастной системы, которые бы не меняли свои свойства при измерении, в отличие от запутанных частиц. Джон Стюарт Белл, работавший над этой проблемой, в 1960-х годах века предложил проверить наличие скрытых параметров при помощи неравенства которое сейчас называется теоремой Белла. По замыслу ученого, если неравенство выполняется, значит, в системе есть скрытые параметры.
Другое удивительное открытие связано с неразрывной связью между квантовыми частицами, называемой квантовой запутанностью. Оказывается, две частицы могут быть запутаны настолько, что изменение состояния одной из них мгновенно отразится на состоянии другой, даже если они находятся на большом расстоянии друг от друга. Это открытие открывает возможности для создания невероятно точной и быстрой передачи информации, а также для развития криптографии, которая будет неуязвима к взлому.
Новые открытия также проливают свет на проблему измерения в квантовой физике. Долгое время мы сталкивались с парадоксальностью измерений, где наблюдатель влиял на результат эксперимента.
Максимальная кинетическая энергия электронов линейно зависит от частоты света, но не зависит от интенсивности света. Третий закон фотоэффекта.
Для каждого вещества есть минимальная частота света, при которой наблюдается фотоэффект. Это было названо красной границей фотоэффекта, поскольку красный — это самый длинноволновый свет, который определяет человеческий глаз. Объяснить это в рамках квантовой физики можно следующим образом. Данное выражение называется уравнением Эйнштейна.
Условие протекания тока:.
Россия в «квантовом мире»: прогресс несмотря на санкции
читайте, смотрите фотографии и видео о прошедших событиях в России и за рубежом! Случился прорыв в квантовой фотонике. Преимущества технологии. Квантовая фотоника — область науки, в которой изучается взаимодействие света с материей на квантовом уровне. — Это площадка, на которой регулярно проходят встречи — как в формате лекций, так и интерактивные. Мы говорим о науке в целом, но с упором на квантовую физику. Осенью 2023 года стало известно, что физикам из ЦЕРНа удалось совершить интересное открытие в рамках проекта ALPHA, посвященного изучению антиматерии. Институт квантовой физики. Иркутский национальный исследовательский технический университет. «Перемотка» в фотонных системах, процессор нового поколения, наблюдение квантовых эффектов в макромире и транзистор-незамерзайка для управления кубитами и считывания.
Новости физики
Потенциальные области применения новой технологии очень разнообразны. Представьте топлива, которые сгорают чище, уменьшая воздействие на окружающую среду, более прочные и долговечные материалы, эффективные лекарства, адаптированные к индивидуальным потребностям пациента да еще с меньшим количеством «побочек». Появление химических веществ для подобных достижений уже находится в пределах обозримого будущего. Квантовый ионный компьютер Самый мощный универсальный ионный квантовый компьютер в России был продемонстрирован в 2023 году сотрудниками совместной лаборатории Физического института им Лебедева РАН ФИАН и Российского квантового центра. Квантовый ионный компьютер ФИАНа. Фото предоставлено ФИАНом. Чтобы понять, какой квантовый компьютер лучше, важно учитывать сразу несколько параметров. Один из них — количество единиц информации — кубитов. В компьютере разработчиков из ФИАНа их 20. Но, по словам одного из авторов работы Ильи Семерикова, кроме количества важна также достоверность одно-кубитной и двухкубитной операций, важно понимать, какой сложности алгоритм можно запустить на квантовом компьютере.
В настоящее время российский ионный квантовый компьютер немного уступает западным аналогам, имеющим по 30-32 кубита. Он вырывается вперед по другому параметру, — в нем специалисты опробовали не простую кубитную двухуровневую квантовую систему , а сразу четырехуровневую — кудитную, которая эффективней от двух до 6 раз в зависимости от заложенных алгоритмов вычисления. Компьютеров, способных на такое, в мире всего два — один — в ФИАНе, второй в Австрии, причем созданы они были почти одновременно. Также на нем уже проведены первые алгоритмы реализующие преимущества кудитных систем. Ожидается, что первое полезное применение квантовых компьютеров в мире начнется в диапазоне от 5 до 10 лет. Российские ученые уверены, что не отстанут от мировых трендов и также через 5-10 лет смогут выдавать результаты по моделированию сложнейших химических веществ, включая лекарства, эффективные бизнес-прогнозы и пр. Однако точно предсказать, какая задача станет первой для квантового компьютера в будущем, пока не берется никто. Общественные науки. База дружественных контактов Базу данных с информацией о более тысяче ведущих аналитических центров «фабрик мысли» , расположенных в «незападных» странах собрали и верифицировали в 2023 году сотрудники Института научной информации по общественным наукам ИНИОН.
Основной задачей ученых было предоставить, как российским, так и зарубежным ученым хороший навигатор по аналитическим центрам, который лишен ангажированности и политической предвзятости публиковавшихся ранее рейтингов американских университетов. В институте уверены, что их данные будут способствовать развитию научной дипломатии по тем направлениям, где ранее она была в дефиците. Обложка Атласа аналитических центров большой Евразии. Фото предоставлено А. Среди конкретных результатов можно отметить начало выпуска справочников. Учеными ведется перевод полученной информации на английский, китайский и некоторые другие языки, устанавливается прямая научная коммуникация с представителями аналитических центров из разных стран. В ноябре 2023 года в престижном международном журнале Gene Therapy вышла статья о генном подходе к лечению эпилепсии с довольно большим списком авторов из Москвы и Питера. В нем — физиологи из Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Института эволюционной физиологии и биохимии им. Сеченова РАН, молекулярные биологи из Института биоорганической химии им.
Дело в том, что десятки миллионов людей во всём мире страдают от наследственной или приобретенной эпилепсии. Причиной судорожных припадков является безудержная активность нервных клеток, расположенных во вполне определённых и хорошо известных физиологам и медикам отделах головного мозга. Смысл лечения — подавить эту активность, заставить нейроны «замолчать». До последнего времени это если удавалось, то медикаментозным или хирургическим путем.
Они разгоняются по 14-метровому кольцу в коллайдере под воздействием мощного магнитного поля. Ученые измеряли у этих частиц аномальный магнитный момент. И тут их ждал приятный сюрприз: он не совпадал с тем, что давали расчеты по Стандартной модели. Правда, есть нюанс: на данный момент важнейший показатель достоверности измерений составляет 4,1 сигма, а для признания открытия требуется 5 сигма. Подобные случаи уже не раз бывали, когда физики пытались атаковать Стандартную модель, но последующие эксперименты не подтверждали сенсацию, так как "пятерки" так и не удавалось достичь. Но сейчас есть принципиальное отличие. Это уже второй эксперимент, который принес сенсационный результат, который не вписывается в Стандартную модель. То есть он не опроверг, а подтвердил первый. А это, по мнению многих ученых, дает шанс на выдающееся открытие. И конечно, на новые Нобели. Возможно, даже россыпь наград, как это произошло в XX веке с создателями квантовой физики. Комментарий Валерий Рубаков, академик: О том, что с данными по аномальному магнитному моменту мюона не все в порядке, ученые знают уже довольно давно. Они были получены на ускорителе в американской Брукхейвенской национальной лаборатории. Потом оттуда эту технику перевезли в центр имени Ферми, где сейчас повторили эксперимент.
А чтобы найти такие параметры, нужно было бы найти другие составляющие двухчастной системы, которые бы не меняли свои свойства при измерении, в отличие от запутанных частиц. Джон Стюарт Белл, работавший над этой проблемой, в 1960-х годах века предложил проверить наличие скрытых параметров при помощи неравенства которое сейчас называется теоремой Белла. По замыслу ученого, если неравенство выполняется, значит, в системе есть скрытые параметры. Доказать это могли бы статистические эксперименты: в случае наличия или отсутствия скрытых параметров вероятность состояний будет отличаться. Недостаток теории заключался в том, что для ее доказательства необходимо было бы провести тысячи экспериментов, чтобы собрать достаточно статистических данных. Это стало возможно только сильно позже, когда появилось оборудование для фиксации состояния экспериментальных фотонов. Американский физик Джон Клаузер предложил эксперимент для проверки неравенства Белла, благодаря которому ему в 1972 году удалось доказать, что неравенства не выполняются, а значит, скрытых параметров нет.
Не призер, а поступить хочу. Что делать? Приехать в Летнюю школу. Она пройдет с 1 по 23 августа. Ты успеешь и поучиться, и отдохнуть с пользой для ума.
Квантовая суперпозиция: как физики учатся понимать её правильно
Дополнительная информация Аннотация к книге "Занимательная квантовая физика" Бронштейн М. Читателя ждет удивительный почти детективный рассказ об ученых: Вильгельме Рентгене, Анри Беккереле, Пьере и Марии Кюри и многих других, обнаруживших и изучавших природу излучения. Как Дмитрий Менделеев предсказывал свойства еще не открытых элементов?
Четвёртому соответствует уровень развития, при котором уже есть экспериментальная апробация, есть перспективы, но нет опытных образцов, нет никакой коммерциализации.
Создаются многокубитовые системы и разрабатываются классические устройства для манипулирования кубитами, оба компонента технологии квантовых вычислений тестируются. Это высший показатель для фундаментального уровня развития технологий. Создаётся среднемасштабный квантовый компьютер, который пока по параметрам не превосходит классический компьютер, но уже может отдельные методические задачи просчитывать.
Формально оно уже было достигнуто в 2019 году компанией Google. На основе сверхпроводящих цепей был построен квантовый компьютер для решения конкретной задачи — специального, но не очень полезного для широких применений алгоритма. При этом технологии буксуют на каждом шагу.
Эти IT-гиганты вкладывают огромные деньги в свои платформы, но и у них движение происходит не так быстро, как хотелось бы. Масштабировать их системы становится всё сложнее, а это одна из ключевых проблем. Возможно, придётся возвращаться практически к самому началу, искать новые материалы.
Надо придумывать новые фундаментальные подходы. У каждой разработки физической платформы свои, пока неразрешимые сложности.
Посты собрали несколько миллионов просмотров и множество комментариев. Один из пользователей Reddit с трудом узнал в записях нечто отдалённо напоминающее термоядерную реакцию. Большинство пользователей, впрочем, сошлись во мнении, что отец девушки болен шизофренией и нуждается в медицинской помощи.
А Нильс Бор был уверен: надо довольствоваться лишь теми данными, которые ученые получили благодаря измерительным приборам. И предлагал отказаться от желания описать атомный мир категориями пространства, времени и причинно-следственных связей. Эйнштейн не согласен Кот Шрёдингера В 1935 году Шрёдингер привел в пример ситуацию, которую объясняет квантовая теория, хотя она и кажется абсурдной с точки зрения классической физики. Он мысленно поместил живого кота в камеру с коварным механизмом, способным убить или не убить кота в течение часа. В зависимости от того, распадется ли хоть один радиоактивный атом.
Этим примером Шрёдингер хотел показать, что невозможно заточить «квантовую размытость» в микроскопический мир. Центральной темой была квантовая теория. Ученый объяснил, почему ему кажется, что она не дает всех ответов. Он рассказал, что первым ввел вероятность в квантовую физику, но также отметил, что не удовлетворен физическим смыслом волновой функции. И привел в пример квантовое описание маленького шарика диаметром 1 мм, который перемещается в коробке. Волновая функция дает размытое описание расположения шарика в коробке и для этого надо долго ждать , тогда как повседневный опыт говорит о том, что мы всегда наблюдаем шарик в определенном месте. Эйнштейн прокомментировал ситуацию так: «Трудно поверить, что это описание полное. Кажется, что оно делает мир крайне туманным до тех пор, пока за ним не начнет кто-нибудь наблюдать, например мышь. Можно ли поверить в то, что взгляд мышки может значительно изменить Вселенную?
Наука без правил: квантовая физика
Изменяющие время квантовые батареи могут превзойти химические аналоги для хранения энергии Зачем позволять таким мелочам, как причинно-следственные связи, мешать зарядке аккумуляторов? Батареи, использующие квантовые явления, которые, кажется, смеются над нашим обычным пониманием законов физики, могут быть использованы для хранения энергии. Хотя такие батареи пока создаются в очень... Далее 2 мес. Квантовое преимущество: физик объясняет будущее компьютеров Квантовое преимущество — это тот рубеж, к которому стремится область квантовых вычислений, когда квантовый компьютер может решать задачи, недоступные самым мощным неквантовым, или классическим, компьютерам. Квант относится к масштабам атомов и молекул, где законы физики в нашем понимании...
Далее 3 мес.
Это значит, что он должен поглощать абсолютно всё падающее на него излучение. В холодном виде он, собственно, так и делает. Но стоит его раскалить, начинаются проблемы. Получается, что он не только весь свет поглощает, но и сам одновременно его излучает.
Не отражает, а именно сам излучает. И это как-то связано с температурой. Учёные предлагали этому свои объяснения, но они работали лишь частично: одна формула подходит для излучения коротких волн, другая — для длинных. Но излучение-то идёт во всём диапазоне. И Макс Планк понял: вся загвоздка в том, что излучаемая энергия в предложенных формулах подаётся как некий непрерывный поток.
Как он потом вспоминал, ему просто очень хотелось создать идеально красивую формулу, в которой бы всё сошлось. И для этого достаточно было применить один небольшой трюк: допустить чисто теоретически , что энергия излучается не СПЛОШЬ, а некими порциями. Понемножку, по "сколько-то". А "сколько" по-латыни — quantum.
Ни одна из свободных частиц не может перемещаться по волнообразной траектории. Но вот в глубоком вакууме движется электрон, и его перемещения описываются законами движения волн. Что здесь возбуждается, если нет никакой среды? Квантовая физика предлагает соломоново решение: свет является одновременно и частицей, и волной. Строение ядра и ядерные частицы Постепенно становилось все более ясно: вращение электронов по орбитам вокруг ядра атома совершенно не похоже на вращение планет вокруг звезды. Обладая волновой природой, электроны описываются в терминах вероятности.
Мы не можем сказать об электроне, что он находится в такой-то точке пространства, мы можем только описать примерно, в каких областях он может находиться и с какой вероятностью. Вокруг ядра электроны формируют «облака» таких вероятностей от простейшей шарообразной до весьма причудливых форм, похожих на фотографии привидений. Составляющие его крупные элементарные частицы — положительно заряженные протоны и нейтральные нейтроны — также обладают квантовой природой, а значит, движутся тем быстрее, чем в меньший объем они заключены. Поскольку размеры ядра чрезвычайно малы даже в сравнении с атомом, эти элементарные частицы носятся со вполне приличными скоростями, близкими к скорости света. Для окончательного объяснения их строения и поведения нам понадобится «скрестить» квантовую теорию с теорией относительности. К сожалению, такая теория до сих пор не создана и нам придется ограничиться несколькими общепринятыми моделями. Энергия — величина динамическая, связанная с процессами или работой. Поэтому элементарную частицу следует воспринимать как вероятностную динамическую функцию, как взаимодействия, связанные с непрерывным превращением энергии. Это дает неожиданный ответ на вопрос, насколько элементарны элементарные частицы, можно ли разделить их на «еще более простые» блоки. Если разогнать две частицы в ускорителе, и затем столкнуть, мы получим не две, а три частицы, причем совершенно одинаковые.
Третья просто возникнет из энергии их столкновения — таким образом, они и разделятся, и не разделятся одновременно! Для того чтобы сказать что-то о ней, нам придется «вырвать» ее из первоначальных взаимодействий и, подготовив, подвергнуть другому взаимодействию — измерению. Так что мы меряем в итоге? И насколько правомерны наши измерения вообще, если наше вмешательство меняет взаимодействия, в которых участвует частица, — а значит, меняет и ее саму? Правомернее было бы называть его «участником». Наблюдатель-участник необходим не только для измерения свойств субатомной частицы, но и для того, чтобы определить эти самые свойства, ведь и о них можно говорить лишь в контексте взаимодействия с наблюдателем. Стоит ему выбрать способ, каким он будет проводить измерения, и в зависимости от этого реализуются возможные свойства частицы. Стоит сменить наблюдающую систему, и свойства наблюдаемого объекта также изменятся.
Еще существует плазма, из нее на нашей планете состоят, например, молнии в небе и северное сияние. А вот в космосе плазмы много, можно сказать, что он весь состоит из плазмы, и только сотые доли процента приходятся на всё остальное.
Есть и еще более странные состояния - сверхтекучие квантовые, такие, как жидкий гелий, который был недавно получен в лабораторных условиях. Кристалл времени — из числа этих аномальных веществ. Не углубляясь в свойства материи, можно отметить, что кристалл времени нарушает многие основные законы физики. Внутренняя структура делает его источником неиссякаемой энергии, которая возникает как бы из ниоткуда.
Физику Семерикову выдали премию за изобретение ионного компьютера
| Новая интерпретация квантовой запутанности / Хабр | Темпоральный кристалл создали американские ученые. Его смоделировал и «обсчитал» самый мощный на сегодняшний день квантовый компьютер. |
| Восторг и ужас Вселенной: Как квантовая физика перевернула мир и почему она наводит жуть | Американский физик, лауреат Нобелевской премии Ричард Фейнман: “Думаю, я могу ответственно заявить, что никто не понимает квантовую механику. Если есть возможность. |
Изображения по запросу Квантовая физика
11 величайших нерешенных проблем современной физики. Наука Физика Квантовая физика Черные дыры. Как грязный хак создал квантовую механику. 4 доклада отражали исследования, направленные на решение теоретических и прикладных задач фотоники. Схематическое изображение обратимого преобразования между ансамблями запутанных квантовых систем Ludovico Lami & Bartosz Regula / Nature Physics, 2023. Физики из Национальной лаборатории в Брукхейвене (Brookhaven National Laboratory, BNL) открыли совершенно новый тип квантовой запутанности, достаточно известного явления. Нобелевской премии по химии удостоены ученые Мунги Бавенди, Луис Брюс и Алексей Екимов. Премия присуждена им «за открытие и синтез квантовых точек».
Квантовые технологии
| Физики стоят на пороге одного из главных открытий XXI века | Если вы любите загадочные словосочетания, то на первом месте среди них наверняка стоит «квантовая физика». Для многих это что-то сродни магии, кото. |
| Лаборатория открывших революционный сверхпроводник LK-99 ученых размещена в подвале | В обиходном квантовом мире кубитами также называют носители информации для квантовых компьютеров, что часто создаёт путаницу. |
| Последние открытия в квантовой физике | Институт квантовой физики. Иркутский национальный исследовательский технический университет. |
| Ответы : Квантовая физика. Взаимодействие атомов, молекул | Казанские учёные разработали математическую модель развития волн ковида в России. Выяснилось, что у них нет чёткой сезонности и протекают они не так, как при обычных ОРВИ. |
Физику Семерикову выдали премию за изобретение ионного компьютера
Статья автора «Физика: Квант философии» в Дзене: Последние открытия в квантовой физике открывают нам новые горизонты понимания и возможностей. В данном разделе вы найдете много статей и новостей по теме «квантовая физика». мир квантовой физики, загадочный и невероятный, раскроется перед читателем на страницах этой книги. Однако недавно физики из Брукхейвенской национальной лаборатории (BNL) совершили прорыв — они обнаружили, что квантовая запутанность действует и на разные частицы. 31-летний физик Илья Семериков получил награду в номинации «Перспектива» за создание ионного квантового процессора. В этом видео представлена инновационная разработка в области эволюционной науки, которая предлагает новый взгляд на природу нашей Вселенной. Эта гипотеза нав.