Иллюстрация: Xiang You et al. / Advanced Photonics. Немецкие и китайские физики достигли интерференции одиночных фотонов, испущенных двумя независимыми квантовыми точками, расположенными на расстоянии 300 километров друг от друга по оптическому волокну. Для компенсации различий в длинах волн они использовали конвертер с оптической накачкой и минимизировали искажения поляризации и формы волнового пакета путем контроля температуры и применения системы поляризационных фильтров. В результате была достигнута видность интерференционной картины, равная 0,93. Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Photonics. Важно отметить, что даже выдающиеся ученые могут допускать ошибки. Классическим примером тому служит утверждение Поля Дирака в его seminalной работе «Принципы квантовой механики», где он представил последовательное и строгое изложение этой фундаментальной теории.
Архив рубрики: Наука
Загадки из глубин космоса: почему скорость вращения черных дыр очень близка к скорости света
Проникая в тайны космоса, мы прежде всего встречаемся с сияющими точками и пятнами – звездами и галактиками. Преобладающая часть света, освещающего ночное небо, действительно исходит от звезд. Однако, используя приборы для изучения Вселенной за пределами видимого спектра, мы открываем гораздо большее разнообразие объектов. Самые яркие и массивные звезды обладают кратчайшим сроком жизни – они сжигают свое топливо с несравнимой скоростью по сравнению с менее массивными звездами. Достигнув предела ядерного синтеза, они завершают свой жизненный цикл, превращаясь в звездные останки. В зависимости от массы звезды, эти останки могут принимать различные формы: для звезд малой массы (типа нашего Солнца) – это белые карлики, для звезд средней массы – нейтронные звезды, а для гигантов – черные дыры. Эти компактные объекты излучают в электромагнитном спектре во всем диапазоне, от радиоволн до рентгеновского излучения.
Квантовая телепортация с помощью гибридной запутанности позволила создать новый цифро-аналоговый преобразователь
Иллюстрация: Tom Darras et al. / Nature Photonics. Французские физики совершили прорыв в области квантовых вычислений, разработав метод преобразования кубитов с дискретными переменными в простые кубиты с непрерывными переменными. Причем, этот новый инновационный подход, основанный на квантовой телепортации и гибридной запутанности между различными типами кубитов, открывает новые возможности для квантовых вычислений. Суть протокола заключается в запутывании входного и затравочного кубитов разного типа, а затем измерении одного из них в белловском базисе. Результаты исследования опубликованы в престижном журнале Nature Photonics. Важно отметить, что аналоговая и цифровая информация представляют собой две фундаментальные формы данных. Аналоговая информация характеризуется непрерывными изменениями переменных, в то время как цифровая информация основана на дискретных значениях.
Обнаружена возможность создания высокосимметричных материалов на основе квазикристаллов с помощью электрического разряда
На представленном здесь изображении можно увидеть: слева – простое единичное зерно квазикристалла, покрытое тонкой пленкой, и его дифракционное изображение; справа – атомная структура квазикристалла с 12-кратной осевой симметрией. Использованный линейный масштаб составляет 1 микрометр и 1 нанометр соответственно. Исследователи из журнала Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) совершили открытие нового метода синтеза квазикристаллов посредством электрического разряда. Ученые обнаружили квазикристалл в образце, образованном расплавленным электропроводом и сплавившимся песком, образовавшемся в результате удара молнии или обрыва линии электропередач. Здесь предполагается, что электрический метод синтеза позволит не только создавать высокосимметричные материалы, но и объяснит возникновение квазикристаллов в метеоритах.
Предложена простая система преобразования атомных спектров в акустические волны для лучшего усвоения физики студентами
На иллюстрации: Периодическая таблица через призму спектров видимого диапазона. Источник: Field Tested Systems. Американская физик Джилл Линц разработала библиотеку звуковых представлений для спектральных линий, характерных почти для всех химических элементов периодической таблицы. Каждый компонент спектра был сопоставлен с определенной звуковой частотой, амплитуда которой пропорциональна интенсивности спектральной линии. Для достижения большей гармоничности исследовательница оптимизировала длительность каждой частотной компоненты и связала их с нотами равномерно темперированного строя, что позволяет воспроизводить “атомные звуки” на музыкальных инструментах. Результаты своей работы Линц представила на собрании Американского акустического общества. Подробности исследования опубликованы в материалах предыдущего собрания.
Квантовую суперпозицию изучили с помощью механического нелинейного упругого аналога кубита
Иллюстрация от Kazi T. Mahmood & M. Arif Hasan / Scientific Reports. Группа американских физиков создала механический аналог кубита, демонстрирующий очень сильные нелинейные свойства. Система состоит из двух стальных сфер, в которых возбуждаются простые волны упругости. Математический анализ показал, что механические колебания в этой системе можно интерпретировать как суперпозицию двух базисных состояний, аналогично квантовому кубиту. Важно отметить, что данный упругий аналог кубита не подвержен декогерентности и позволяет считывать информацию о состоянии системы без её разрушения. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports. Квантовые вычисления являются одной из наиболее перспективных областей современной физики. Их основой является работа с кубитами – квантовыми аналогами классических битов информации.
