Фото: J. Romero, J. P. Olson, A. Aspuru-Guzik / Quantum Science and Technology. Немецкие физики разработали автоэнкодер, который удаляет шум из квантовых данных. Используя созданную ими нейронную сеть, ученые смогли продемонстрировать, что сильно запутанные состояния можно очистить, используя всего несколько кубитов. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters. Машинное обучение — мощный инструмент обработки данных, особенно когда у вас большие объемы данных. Несколько методов машинного обучения могут помочь выявить важные закономерности в ваших данных. Одним из популярных методов являются нейросети автоэнкодеры. Например, они использовались для выделения пения птиц в лесу. В то же время квантовые вычисления, оперирующие хрупкими запутанными квантовыми состояниями, могут превзойти классические вычисления в ряде задач, таких как моделирование физических систем или факторизации огромных чисел.
Архив рубрики: Наука
Исследования коллективной динамики активных объектов показали аналогию хаотического движения и турбулентности
Исследователи в области фундаментальной физики установили количественное сходство между движением большого ансамбля частиц, обладающих полностью автономным активным перемещением, и полностью турбулентным потоком. Проведенный учеными эксперимент продемонстрировал возможность описания диссипации энергии в двумерной системе таких самодвижущихся частиц с помощью классической статистической теории Колмогорова, традиционно применяемой для моделирования изотропной турбулентности. Данные результаты могут иметь важное значение как для углубления понимания коллективной динамики активных объектов, так и для развития теоретических основ изучения турбулентности. Об этом пишут ученые в своей статье в Physical Review X. В последнее десятилетие фокус исследований коллективного поведения активно движущихся элементов в группах слегка сместился с преимущественно биологических систем (элементов цитоскелета,
Открыт эффект движения ионов в противоположном направлении импульсу ионизирующего фотона за счет фотоэффекта
В ходе исследований ионизации учеными было установлено, что в среднем ионы приобретают три пятых доли импульса первоначального фотона, что приводит к их движению в направлении, противоположном направлению распространения фотона. Данный вывод был сделан на основе точных измерений импульсов заряженных ионов гелия и азота, которые образовывались в результате фотоионизации электрона с K-оболочки. Полученные результаты для обоих типов атомов согласуются с теоретическими предсказаниями в широком диапазоне энергий фотонов (от 300 эВ до 40 кэВ). Работа опубликована в Physical Review Letters, кратко о результатах сообщает журнал Physics. Так как классическая теория электромагнитных волн Максвелла не могла объяснить многих особенностей фотоэффекта, его изучение способствовало развитию современной квантовой физики. В частности, для построения теории этого явления Альберт Эйнштейн привлек идею о том, что энергия из электромагнитной волны поглощается только определенными порциями, и назвал поглощаемые частицы фотонами.
Как определить количество звезд во вселенной: галактические наблюдения и оценки
Оценка количества всех звёзд во Вселенной представляет собой весьма сложную задачу для астрономов. Несмотря на то, что с помощью мощных телескопов уже становится видимым большее количество звёзд, их точный подсчёт затруднен из-за огромного масштаба и протяжённости во времени наблюдаемого таким образом участка Вселенной. Профессор Дэвид Корнрайх из колледжа Итака в штате Нью-Йорк отмечает трудность определения понятия “Вселенная”, поскольку неизвестно, является ли она бесконечной. Наблюдаемая нами Вселенная охватывает период, датируемый приблизительно 13,8 миллиардами лет назад, однако за её пределами может существовать значительно большее количество звёздных систем. Некоторые учёные даже предполагают возможность существования “мультивселенной”, в которой наряду с нашей Вселенной могут присутствовать и другие, подобные ей миры, объединённые в некую более обширную структуру.
Многомировая интерпретация мироустройства вселенной: кратко о ведущей физической гипотезе
В силу невозможности полного наблюдения и проведения точных экспериментов во всех аспектах современной квантовой физики, все научное сообщество разделяется на различные группы по вопросу о глубинной структуре нашего мироздания. Здесь, так называемая многомировая интерпретация является одной из ведущих многомировых гипотез в области физики и философии, наряду с копенгагенской интерпретацией и новой интерпретацией согласованных хронологий. В классической физике картина мира представляется достаточно простой: существуют пространство и время, материя, занимающая определенное место в пространстве, параметры системы, например, импульс или положение, и законы физики, определяющие изменение этих параметров. При полном знании начального состояния системы возможно предсказание ее поведения в будущем с абсолютной точностью. В квантовой физике ситуация существенно отличается. Здесь состояние системы описывается волновой функцией, что приводит к принципиально иной картине взаимодействия материи и энергии.
Создан нанометровый резонатор с рекордным задержанием световой волны в 200 периодов ее колебаний
Как стало известно, группа Российских физиков разработала инновационный наноразмерный резонатор, который способен захватывать и удерживать световые волны в течение такого времени, которое эквивалентно более 200 периодам их колебаний. Размер резонатора составляет лишь несколько сотен нанометров. На базе этого открытия ученые создали устройство, которое позволяет увеличить частоту входного света вдвое. В будущем подобные нанорезонаторы могут стать основой для создания инновационных оптических технологий, таких как системы связи, приборы ночного видения и миниатюрные сенсоры. Результаты исследования опубликованы в авторитетном научном журнале Science. Электрооптические системы позволяют осуществлять передачу данных на значительные расстояния, а также считывать и записывать информацию. Для эффективного управления светом необходимо обеспечить его удержание в ограниченном пространстве в течение продолжительного времени. Однако, по мере уменьшения размеров резонатора, задача удержания световой волны усложняется.
