Открыть список
Как стать автором
Обновить
  • по релевантности
  • по времени
  • по рейтингу

Первый в истории турнир по квантовым шахматам выиграл исследователь Amazon

Научно-популярноеФизика


Сотрудник Amazon Александр Кубица выиграл первый в мире турнир по квантовым шахматам. Турнир прошёл во время конференции по квантовым вычислениям Q2B на прошлой неделе.
Читать дальше →
Всего голосов 10: ↑9 и ↓1 +8
Просмотры3K
Комментарии 6

В МТИ представили атомные часы с квантовой запутанностью

Научно-популярноеФизика
image

Физики из Массачусетского технологического института представили новый тип атомных часов. Конструкция, в которой используются запутанные атомы, может помочь в поисках темной материи и изучении влияния гравитации во времени.
Читать дальше →
Всего голосов 24: ↑17 и ↓7 +10
Просмотры7K
Комментарии 17

Квантовая запутанность для чайников

Научно-популярное
В обсуждениях недавней темы я заметил несколько сообщений, от людей, которые думают, что «физики договорились» о существовании суперпозиции. Что это просто удобная математическая/физическая модель, не имеющая под собой реальных экспериментов, доказывающих нахождение квантов в суперпозиции. Что кванты, на самом деле находятся всегда в конкретных позициях, а проведение эксперимента, лишь обнаруживает эти позиции. Некоторое время это было спором и у физиков, пока в 1964 году Джон Стюарт Белл не сформулировал свою известную теорему Белла(неравенства Белла), которая в последствии была улучшена другими учеными и неоднократно проверена экспериментально. Для желающих ознакомиться непосредственно с его теоремой, я советую пропустить эту статью, и сразу перейти к прочтению книг, ссылки на которые даны ниже, и в комментариях. Для понимания ее основ не требуются глубокие познания физики и математики. Для тех же, кому даже статья в Википедии кажется сложной для понимания, я приведу довольно упрощенную аналогию.

Для простоты, скажем, у кванта есть некоторые 3 характеристики: A, B и C, которые могут принимать значения 1 или 0. Возьмем два запутанных кванта, таких, что:
1) Если при измерении у первого кванта одной из характеристик мы получаем 1, то у другого кванта, эта же характеристика при измерении будет равна 0.
2) Если мы выбираем для сравнения характеристику случайным образом, то в половине случаев мы получаем одинаковые значения, а в половине — разные. (!)

Сперва кажется что выполнить эти два условия очень легко, написав простенькую программу мы можем смоделировать эту ситуацию. НО! Давайте просто проверим это статистически, программно, кто как хочет и может, пусть проведет свое собственное исследование: Поставит такой эксперимент: Создаст N заранее определенных пар троек значений: (1,0,1)-(0,1,0); (1,1,0)-(0,0,1)… итп, далее построит модель, которая будет удовлетворять обоим вышеуказанным пунктам.

Окажется, что это не только непросто сделать, но и в принципе невозможно. Если мы с такими исходными данными будем измерять одинаковые параметры, мы будем получать противоположные значения. Что понятно и согласуется с пунктом 1. Но вот если, мы будем измерять случайные параметры, то противоположные значения у нас будут появляться в более чем 50% случаев. Что противоречит пункту 2.
Читать дальше →
Всего голосов 31: ↑21 и ↓10 +11
Просмотры11.2K
Комментарии 60

Эксперимент, который навсегда изменил наше представление о реальности

Физика
Перевод
Принцип неопределенности говорит, что мы не можем знать определённые свойства квантовой системы в один и тот же момент времени. Например, мы не можем одновременно узнать положение частицы и ее скорость. Но что это говорит нам о реальном мире? Если бы мы могли заглянуть за кулисы квантовой теории, обнаружили бы мы, что объекты действительно обладают определенным положением и скоростью? Или принцип неопределенности означает, что на фундаментальном уровне объекты просто не имеют четкой координаты и импульса одновременно. Другими словами, неполна ли наша теория или реальность «размыта» на самом деле?

Читать дальше →
Всего голосов 145: ↑132 и ↓13 +119
Просмотры145.2K
Комментарии 203

Две грани телепортации

Блог компании Техносерв

Источник


«Существует два способа стать счастливым: улучшить реальность или снизить ожидания».
Из напутствия молодоженам


Практическое использование телепортации сильно облегчает написание фантастических произведений. Зашел в кабинку нуль-транспортировки, набрал координаты точки во Вселенной и уже выходишь в нужном месте. Но пока не получается, однако… Поговорим сегодня о двух гранях телепортации – реальной физической и виртуальной.

Читать дальше →
Всего голосов 14: ↑10 и ↓4 +6
Просмотры10.9K
Комментарии 76

Реальна ли квантовая запутанность? Проверим экспериментом

Физика


Дэвид Кайзер, профессор MIT, с коллегами собирается провести эксперимент по подтверждению такого явления, как «квантовая запутанность», сообщает New York Times. Это одно из самых интересных явлений в квантовой физике. Пятьдесят лет назад, в ноябре 1964, физик Джон Белл предложил анализ парадокса Энштейна-Подольского-Розена (т.н. Неравенства Белла) и заложил, таким образом, базу для возможных физических экспериментов, подтверждающих или опровергающих наличие квантовой запутанности.
Читать дальше →
Всего голосов 21: ↑18 и ↓3 +15
Просмотры22.9K
Комментарии 11

Новый рекорд квантовой телепортации по оптоволокну: 6,2 км по прямой

Физика

Фото: Университет Калгари

Квантовая криптография становится всё более реальной и близкой перспективой. Физики в США, Китае, России и других странах совершенствуют методы квантовой телепортации по обычным каналам связи. Сейчас научные работы вплотную приблизились к требованиям, которые выдвигаются к практическим квантовым криптографическим системам.

В отличие от традиционной криптографии, которая использует математические методы, чтобы обеспечить секретность информации, квантовая криптография основана на законах физики. Защита информации (в данном случае, неизменность параметров физического объекта) гарантируется принципом неопределённости Гейзенберга.
Читать дальше →
Всего голосов 18: ↑17 и ↓1 +16
Просмотры20.3K
Комментарии 39

Китайцы впервые в мире телепортировали фотоны с Земли на орбиту (1400 км)

Научно-популярноеСетевое оборудованиеКосмонавтикаФизика


Много лет назад Альберт Эйнштейн назвал квантовую запутанность «жутким действием на расстоянии». Это действительно контринтуитивная концепция, которая на первый взгляд противоречит здравому смыслу. Два объекта могут находиться друг от друга на большом расстоянии, но они сохраняют «связь» друг с другом через свои квантовые состояния. Разрушив состояние одного объекта (измерив его), мы тем самым узнаём состояние запутанного с ним объекта, на каком бы расстоянии тот ни находился. То есть квантовое состояние первого объекта в момент измерения как бы переходит ко второму объекту, это образно называют квантовой телепортацией.

Сейчас группа китайских физиков впервые в мире осуществила квантовую телепортацию объекта с Земли на орбиту. Результаты эксперимента с «жутким действием на расстоянии» опубликованы 4 июля 2017 года на сайте препринтов arXiv.org (arXiv:1707.00934).
Читать дальше →
Всего голосов 23: ↑18 и ↓5 +13
Просмотры34.7K
Комментарии 124

Космические научные проекты Китая

Научно-популярноеКосмонавтикаФизика


Перевод статьи из журнала «Международный космос» 《国际太空》январь 2015, стр. 17-25.
Журнал принадлежит китайской космической научно-технической корпорации, а статья является отчетом научной команды ведущих стратегических научных космических проектов академии наук Китая.

Ведущие проекты Китая в области космических наук


Китай собственными силами, а также с международным сотрудничеством, запланировал выполнить следующие проекты:
  1. Hard X-ray Modulation Telescope (HXMT, 硬X射线调制望远镜), телескоп для работы с жестким рентгеновским излучением.
  2. Quantum Experiments on Space Scale (QUESS, 量子科学实验卫星), спутник для проведения квантовых экспериментов в космическом масштабе.
  3. Dark Matter Particle Explorer (DAMPE, 暗物质粒子探测), аппарат для поиска частиц темной материи.
  4. ShiJian-10 (SJ-10, 实践-10) «Практика-10» — исследовательский возвращаемый спутник для исследования космической среды.
  5. Проект «Куа-фу» — наблюдение за Солнцем (夸父计划)

Смотреть описание проектов
Всего голосов 16: ↑15 и ↓1 +14
Просмотры8.5K
Комментарии 2

Физики предложили способ извлечения информации из чёрной дыры

Физика
image

Американские физики из Калифорнийского технологического института нашли теоретический способ извлечь информацию о частице, попавшей в чёрную дыру. Эта теория в перспективе может помочь решить проблему исчезновения информации в чёрной дыре, которую часто называют «теорема об отсутствии волос».

Теорема говорит о том, что все невращающиеся и незаряженные чёрные дыры одинаковой массы неотличимы друг от друга. Например, чёрная дыра, получившаяся из гравитационного коллапса вещества, и чёрная дыра той же массы, получившаяся из гравитационного коллапса антивещества, с точки зрения внешнего наблюдателя ничем не различаются. Таким образом, в процессе гравитационного коллапса для внешнего наблюдателя нарушаются законы сохранения квантовых чисел.

Стивен Хокинг в 1974 году предсказал существования излучения чёрной дыры, названного впоследствии его именем. Если пара частица-античастица рождается вблизи горизонта чёрной дыры, одна из них может избежать падения в дыру и устремиться в окружающее пространство. С точки зрения внешнего наблюдателя этот процесс будет выглядеть, как излучение чёрной дыры.
Читать дальше →
Всего голосов 17: ↑15 и ↓2 +13
Просмотры17.9K
Комментарии 7

Ученые Корнелльского университета создали прототип «квантовых» денег будущего

Блог компании Dronk.RuНаучно-популярноеФизикаБудущее здесь
Самыми защищенными от подделки, согласно исследованиям Международного банкнотного сообщества (IBNS) признан на сегодня британский фунт стерлингов и австралийский доллар. Вместе с тем, подделать и эти денежные знаки при современном уровне технологий вполне реально. Используя алгоритмы шифрования, основанные на кодировании квантовых состояний фотонов, ученым Корнелльского университета удалось найти способ создания денежных купюр, подделать которые практически невозможно. Подробнее о «квантовых» деньгах будущего мы расскажем в сегодняшней публикации.

image
Подробнее
Всего голосов 16: ↑10 и ↓6 +4
Просмотры8K
Комментарии 10

Квантовая телепортация

Блог компании ПостНаукаНаучно-популярноеФизикаБудущее здесь


Квантовая телепортация — это телепортирование не физических объектов, не энергии, а состояния. Но в данном случае состояния передаются таким образом, каким в классическом представлении это сделать невозможно. Как правило, для передачи информации о каком-то объекте требуется большое количество всесторонних измерений. Но они разрушают квантовое состояние, и у нас нет возможности повторно его измерить. Квантовая телепортация используется для того, чтобы передать, перенести некое состояние, обладая минимальной информацией о нем, не «заглядывая» в него, не измеряя и тем самым не нарушая.
Читать дальше →
Всего голосов 45: ↑40 и ↓5 +35
Просмотры41.9K
Комментарии 103

Запутанная квантовая физика

Физика
image

Феномен квантовой запутанности (entanglement), когда разделенные в пространстве частицы мистическим образом взаимодействуют друг с другом, нахально нарушая запрет на передачу взаимодействий со сверхсветовой скоростью, давно считается частью науки и у научного сообщества не вызывает никаких сомнений. Вполне серьезно изучаются перспективы создания на этой основе квантовых компьютеров. Считается, что их элементы данных — кубиты будут изменять и передавать свое информационное состояние посредством механизма квантовой запутанности. Такая прагматичная организация, как DARPA щедро финансирует эту чудесную науку. А между тем имеет серьезные основания точка зрения, согласно которой квантовая запутанность в смысле парадокса ЭПР — это миф, который прижился в поверхностном слое понимания квантовой механики.
Читать дальше →
Всего голосов 31: ↑21 и ↓10 +11
Просмотры30.6K
Комментарии 110

Квантовую магию в жизнь

Квантовые технологии
image

Адиабатический компьютер компании D-Wave

Статья завершает цикл публикаций, посвященных критическому анализу квантовой магии: geektimes.ru/post/285378 и geektimes.ru/post/285490. Этот термин почему-то сильно раздражает некоторых адептов новой религии. Но я его не выдумал, а позаимствовал у одного из ее жрецов или, по-меньшей мере, посвященных, пытавшегося издавать журнал и написавшего книгу с таким названием royallib.com/book/doronin_sergey/kvantovaya_magiya.html. Кроме того, название американской компании MagicQ, занимающейся квантовыми системами кодирования, содержит в себе часть заголовка этой статьи до дефиса. Здесь я пытался порассуждать о существующих в реальном мире технологиях, которые принято связывать с квантовой запутанностью в смысле парадокса ЭПР.
Читать дальше →
Всего голосов 27: ↑15 и ↓12 +3
Просмотры5.8K
Комментарии 2

Квантовые шахматы

Научно-популярноеФизика
Из песочницы

Intro


Этот пост написан под впечатлением от вот этого отличного поста с Хабра, в котором автор наглядно, при помощи двумерных моделек, которые рисует его программа, объясняет как работает Специальная Теория Относительности.


Я работаю в IT, а по образованию – физик-теоретик. Уже долгое время увлекаюсь популяризацией науки, и теоретической физики в частности. Постараюсь аналогично вышеупомянутому посту о специальной теории относительности объяснить на специально подготовленном примере как работает квантовая механика.


Модель, которую я рассматриваю – отнюдь не нова. Более полугода назад Chris Cantwell разместил на YouTube анонс новой настольной игры: квантовых шахмат (многим, возможно, известно об этом из вот этого вирусного ролика).


Недавно игра вышла в Steam, она стоит 249 руб. Есть ещё другая реализация – бесплатное приложение для iOS (не знаю, есть ли оно в Google Play). Однако в процессе игр с друзьями я экспериментально выяснил, что она неправильная с точки зрения квантовой механики. Такую реализацию скорее можно назвать статистическими шахматами, а не квантовыми.


Поэтому я решил написать свою реализацию, с запутанностью и суперпозициями. В своей реализации я постарался исправить те недостатки, которые на мой взгляд присутствуют в версии на Steam (например, у меня пешки тоже могут ходить квантовыми ходами, как и все остальные фигуры). Про приложение для iOS и так всё понятно: любая реализация квантовых шахмат должна быть по-настоящему квантовой, т.е. не только быть вероятностной, но поддерживать такие эффекты квантовой механики как интерференция, запутанность, etc.

Читать дальше →
Всего голосов 96: ↑96 и ↓0 +96
Просмотры68.8K
Комментарии 201

Моделируем квантовую запутанность на C#

C#Научно-популярное
Поскольку тема квантовой запутанности всплывает все чаще, захотелось немного углубиться. Судя по комментариям к статьям о квантовой запутанности, не мне одному будет полезна данная информация. Ну и, с учетом того что для большинства из нас программный код гораздо удобнее всяких аллегорий – решено было представить мое понимание в виде кода.
Читать дальше →
Всего голосов 11: ↑11 и ↓0 +11
Просмотры7.5K
Комментарии 81

В квантовых играх не получится рассчитывать на удачу

МатематикаНаучно-популярноеКвантовые технологии
Перевод

В этих играх сочетаются квантовая запутанность, бесконечности и невозможность подсчёта вероятности выигрыша. Но если исследователи сумеют раскусить их, они откроют нам глубокие секреты математики.




В 1950-х четверо военнослужащих армии США, увлекавшихся математикой, использовали примитивные электронные калькуляторы для расчёта оптимальной стратегии игры в блэкджек. Их результаты были позднее опубликованы в журнале американской статистической ассоциации, и описывали наилучшие решения, которые может принимать игрок в любой ситуации в игре.

Однако такая стратегия, которую любители азартных игр позже окрестят «правилами» [the book], не гарантирует победы игроку. У блэкджека, а также пасьянса, шашек или множества других игр, есть определённый «потолок» по проценту игр, в которые игрок может выиграть – даже если он будет каждый раз играть идеально.
Читать дальше →
Всего голосов 21: ↑17 и ↓4 +13
Просмотры7.6K
Комментарии 13

Квантовая информация в квантовом сознании

Научно-популярноеФизикаМозгХимияКвантовые технологии
Перевод
Принято считать, что физик-аспирант не должен касаться некоторых научных задач даже самым кончиком длинного копья — в особенности это относится к пробелам в основаниях квантовой теории. Эти задачи столь сложны, что нет ни малейшего шанса на прогресс. Эти задачи столь туманны, что нет ни малейшего шанса убедить кого-либо обратить внимание на прогресс. Пример такой задачи — роль квантовой физики в формировании сознания.


Credit: dailygalaxy.com
Читать дальше →
Всего голосов 44: ↑41 и ↓3 +38
Просмотры17.7K
Комментарии 27

Как обойти «No-communication theorem»? Передача информации сквозь пространство и время

Научно-популярноеФизикаЛазерыКвантовые технологииАстрономия
Recovery mode

No-communication theorem утверждает, что квантовое запутывание не может использоваться для передачи какой-либо информации. Теорема предполагает, что Боб никак не может отличить начальное состояние σ от состояния P(σ) после измерения Алисой. Это доказывается математически, путем сравнения паттерна σ и паттерна P(σ). Тот факт, что паттерн никогда не меняется, независимо от действий Алисы, является выводом теоремы об отсутствии связи.

Далее мы увидим, что расчеты no-communication theorem полностью согласуются с экспериментами. Словно квантовый мир использует надежную защиту, чтобы оставить в тайне свои секреты. Но, как мы знаем, любая защита — это лишь генератор ошибок перед правильным кодом. В действительности, мы увидим, что выводы no-communication theorem имеют небольшой изъян, при использование которого возникает возможность передачи информации с использованием квантово-запутанных частиц. Постараемся разобраться с алгоритмами квантового мира и подобрать правильные ключи к тайнам этого удивительного мира.

Данный пост является существенно доработанной и дополненной версией предыдущего поста, содержит подробные математические расчеты и более расширенный материал. Написание данного материала заняло несколько лет упорного труда, результатом которого является данная мегастатья.
Читать дальше →
Всего голосов 21: ↑15 и ↓6 +9
Просмотры5K
Комментарии 88

Как квантовая запутанность поможет в детектировании гравитационных волн

Научно-популярноеФизикаЛазерыКвантовые технологииАстрономия
Мы недавно сделали эксперимент по проверке нового подхода к снижению квантовых шумов в LIGO и написали статью про это, смотрите на arXiv: «Demonstration of interferometer enhancement through EPR entanglement». А тут я расскажу, какие такие квантовые шумы в LIGO, как их можно снизить, и при чем тут квантовая запутанность и сжатый свет.

UPD статья опубликована в Nature Photonics.

Читать дальше →
Всего голосов 45: ↑45 и ↓0 +45
Просмотры12.3K
Комментарии 108
1