Pull to refresh
  • by relevance
  • by date
  • by rating

Впервые в эксперименте с квантовой системой удалось обойти принцип неопределённости

Physics Quantum technologies


Учёные продемонстрировали, как привести две вибрирующие перепонки размером меньше человеческого волоса в квантовое состояние, позволяющее избежать принципа неопределённости. Работа с описанием эксперимента была опубликована в журнале Science.

Принцип неопределённости Гейзенберга в квантовой механике говорит о том, что нельзя одновременно в точности знать местоположение и импульс квантового объекта. В квантовом мире частицы — такие, например, как электроны и протоны – ведут себя одновременно и как волны. В результате, если измерить импульс частицы, её местоположение становится неопределённым, и наоборот.

Финские учёные в описываемом эксперименте показали, как обойти это ограничение. Только вместо элементарных частиц команда проводила эксперименты над более крупными объектами – вибрирующими плёнками диаметром около 0,02 мм (в пять раз меньше диаметра человеческого волоса). При этом учёные смоделировали при помощи этих плёнок подобие квантовой запутанности.
Читать дальше →
Total votes 24: ↑12 and ↓12 0
Views 13K
Comments 53

Квантовая криптография в семье и на производстве

Lumber room
Translation
Европейский проект SECOQC (41 учёный из 12 стран) представил метод технической реализации квантовой криптографии коммуникаций, который своей практичностью заинтересовал представителей индустрии.
Квантовая криптография основывается на принципе неопределённости Гейзенберга. По принципу неопределённости факт измерения меняет измеряемую величину.
При квантовой криптографии участники коммуникации получают идентичные коды/ключи и внешняя попытка подбора кода не только меняет его, но и делает заметным сам факт попытки.
До сих пор квантовая криптография была по этому принципу технически реализована только при прямом соединении между двумя участниками. В этот раз учёные соединили 6 участников, находившихся в окрестностях Вены на удалении от 6 до 85 километров.
На презентации метода был произведён VoIP-телефонный разговор при применении так называемой one-time-pad технологии, при которой ключи участников по величине равны объёму шифруемой информации.
Представитель Siemens пообещал в течение 3-4 лет начать внедрение технологии на промышленном уровне, для шифрования банковской, предпринимательской и военной коммуникации в закрытых сетях. Стоимость системы шифрования в настоящий момент – около 100000 €. Коммерческая система шифрования будет стоить около 10000 €.
Главные проблемы внедрения на настоящий момент это невысокая скорость передачи данных, невозможность передачи данных на расстояние более 100 км и отсутствие усилителя.

по мотивам Spiegel
Total votes 19: ↑17 and ↓2 +15
Views 1.4K
Comments 13

Эксперимент, который навсегда изменил наше представление о реальности

Physics
Translation
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 →
Total votes 145: ↑132 and ↓13 +119
Views 145K
Comments 203

Ограниченность преобразования Фурье или почему стоит доверять своему слуху

Algorithms *
Sandbox
Последние несколько десятков лет задача распознавания аккордов музыкальной композиции ставилась довольно часто. Казалось бы, этот не столь оригинальный сервис был и остается довольно распространенным среди приложений, работающих со звуком (Ableton, Guitar Pro), однако универсального, срабатывающего всегда алгоритма не существует до сих пор. В этой статье я постараюсь раскрыть одну из множества причин неидеальной работы подобных сервисов на примере алгоритмов, использующих в своей основе преобразование Фурье.

Большинство аудиоформатов хранит информацию в виде зависимости амплитуды от времени (например, .wav) или в виде коэффициентов частотного преобразования (.mp3, .aac, .ogg), однако современные сложные алгоритмы цифровой обработки сигналов работают с частотной составляющей звуков. Приходится иметь дело с двойным переходом, из амплитудной области в частотную, затем обратно. На данный момент осуществление такого переход без потерь в качестве является достаточно распространенной проблемой с множеством неоднозначных решений.
Читать дальше →
Total votes 18: ↑13 and ↓5 +8
Views 14K
Comments 12

Что такое принцип неопределенности Гейзенберга?

Vert Dider corporate blog Popular science Physics


Согласно принципу неопределенности Гейзенберга, невозможно одновременно знать точное положение и точную скорость объекта. Но почему так? Потому что каждый объект во Вселенной ведет себя и как частица, и как волна. В видео Чед Орзэл объясняет эту сложную идею из квантовой физики.
Читать дальше →
Total votes 45: ↑31 and ↓14 +17
Views 34K
Comments 42

Эффект Зенона подтверждён: атомы не двигаются, если на них смотреть

Popular science Physics

Аспиранты Корнелльского университета Йогеш Патил и Шриватсан Чакрам и профессор физики Мукунд Венгелатторе в лаборатории Ultracold Lab

Одно из самых странных предсказаний квантовой теории — что система не может измениться, пока вы наблюдаете за ней — подтверждён экспериментом в Корнелльском университете (США). Работа открывает двери к фундаментально новым способам контроля и управления квантовым состоянием атомов и может привести к созданию новых сенсоров.
Читать дальше →
Total votes 28: ↑22 and ↓6 +16
Views 72K
Comments 43

Как Пифагор, Платон и Будда предвосхитили самую смелую гипотезу современной науки

Mathematics *Reading room Popular science Physics

Меня всегда поражало, что основы всей нашей цивилизации были заложены людьми, жившими две с половиной тысячи лет назад и не имевшими почти никаких способов получения знаний о мире кроме собственного разума - только лишь с помощью него одного они по капле воды смогли догадаться о существовании океана.

В этом посте я хочу рассказать про трех великих философов античности, чьи идеи о природе сущего находят подтверждение в теориях квантовой механики и самых смелых гипотезах современной теоретической физики.

Как появился Пегас?

Величайшим из древнегреческих философов по праву считается ученик Сократа афинянин Платон. Именно благодаря его "Диалогам" до нас дошла большая часть сведений о греческой философской мысли.

Несмотря на то, что Платон изучал и даже преподавал математику, никаких особенных математических достижений он после себя не оставил. Но все же девизом основанной им Академии он избрал фразу "Не геометр да не войдет", тем самым подчеркнув важность математики для познания мира и формирования ума.

Основной идеей философии Платона была, извините за каламбур, сама "идея". Именно он ввел в оборот это слово, которое на древнегреческом звучало как "эйдос". Для объяснения своей теории Платон обычно использовал аллегорию, позже ставшую известной как миф о пещере. Я вкратце приведу здесь только самую ее суть.

Представьте себе абсолютно пустую белую комнату. В этой комнате нет дверей, на одной из стен почти под потолком располагается единственное окно. Под этим окном стоит кресло, к которому железными цепями крепко-накрепко привязан человек. Его голова и тело зафиксированы таким образом, что единственное, что он видит - противоположную от окна стену. Этот человек в раннем детстве был похищен учеными, подключен к системам жизнеобеспечения и привязан цепями к своему креслу, он вырос в этой комнате и никогда не видел мира за ее пределами. Время от времени ученые проносят за окном какие-то предметы: статуи, изображения животных, растений, зданий. Узник не видит самих предметов, а видит лишь только тени, отбрасываемые ими на противоположную от окна стену комнаты. Он различает в этих тенях схожие паттерны и дает им названия. Узник искренне считает, что те тени на стене, что он видит и которым дает имена - реальны.

Читать далее
Total votes 121: ↑109 and ↓12 +97
Views 65K
Comments 432