Группа физиков под руководством Джона Петерсона из Университета Ватерлоо Канады построила квантовый двигатель. Его коэффициент полезного действия близок к максимально возможному значению в своем классе.

Работа двигателя основывается на цикле Отто на топливе из ядер углерода с полуцелым спином. Они выделяют энергию за счет ядерного магнитного резонанса.

Группа американских физиков предложила объяснение для известного парадокса исчезновения информации в чёрной дыре. Свои выкладки учёные опубликовали в журнале Physical Review.

Исчезновение информации в чёрной дыре — явление, которое должно происходить в чёрной дыре, если она действительно подчиняется термодинамическому описанию, предложенному Стивеном Хокингом в 1975 году. Однако, это явление до сих пор было несовместимо с общими принципами квантовой механики.

Физики смогли получить экспериментальные свидетельства влияния квантовой механики на процесс фотосинтеза. В последние годы был проведён ряд наблюдений, показавших, что квантовые эффекты там точно есть, но сейчас учёные доказали, что эти эффекты действительно связаны с переносом энергии в клетках.

Эксперимент, проведённый под руководством Грега Энгеля (Greg Engel) из Чикагского университета и Шауля Мукамеля (Shaul Mukamel) из Калифорнийского университета, показал, что перенос энергии от молекулярные комплексов-«антенн» (хлоросом) к реакционным центрам осуществляется с использованием эффекта квантовой когерентности — одного из базовых принципов квантовой механики, который означает присутствие одной и той же частицы в нескольких местах одновременно (с разной вероятностью).

Михаил Лукин из Российского квантового центра осуществил прорыв в постройке квантового компьютера. Ученые смогли достаточно долго сохранить данные в квантовой вычислительной системе — исследователи считают что мы стоим в одном шаге от создания реального квантового компьютера.

Всего полгода назад Лукин рассказывал на своей лекции в Москве как еще далеки мы от создания вычислительных машин основанных на квантовых эффектах и вот сегодня из его лаборатории поступила новость опережающая свое время. Оказалось, что будущее уже на пороге.


Лекция в Digital October

Под руководством Лукина группа ученых из Гарвардского университета смогла создать квантовые биты, хранящие информацию в течение примерно 2 секунд. Это примерно на 6 порядков дольше, чем в ходе предыдущих экспериментов. Отдельной особенностью созданного кубита стало то, что он способен работать при комнатной температуре.

Квантовый бит (или кубит) — это наименьший элемент для хранения информации в квантовом компьютере. По мнению исследователей, гарвардский эксперимент сделал на шаг ближе квантовые вычислительные системы.

Большинство существующих квантовых систем создаются на базе сложного и дорогого оборудования, включая установки, охлаждающие систему до абсолютного нуля (-273 по Цельсию). Группа ученых во главе с гарвардским профессором физики Михаилом Лукиным (Mikhail Lukin) использовала алмазы, выращенные в лабораторных условиях.

"То, что нам удалось достичь в плане контроля, — поистине беспрецедентно, — прокомментировал Лукин. — Мы получили кубит при комнатной температуре. Мы смогли записать информацию в него и сохранить ее в течение относительно долгого времени. Мы полагаем, что данный эксперимент имеет лишь технические ограничения. То есть выглядит вполне реальной возможность продления периода существования кубита на часы. В этом случае становится возможным внедрение реальных квантовых вычислительных систем".

Сегодня, блуждая по просторам интернетов, я наткнулся на описание одного эксперимента группы американских учёных под руководством Надава Каца, которые смогли отменить коллапс волновой функции кубита, тем самым подтвердив теорию Александра Короткова и Эндрю Джордана.

Пока научное сообщество очень настороженно отнеслось к этому результату; однако, если теория Короткова-Джордана верна (а она, кажется, верна), то это приведёт к революции сначала в квантовой механике, потом в современной физике, а потом просто перевернёт мир. Именно так.

Сейчас попробую объяснить, почему.

В офф-топик внесены изменения

Пост написан по следующей задумке алгоритму

1.Попытка взглянуть на потенциальные (почти фантастические) возможности квантовых компьютеров
2.Обзор новых исследований и достижений
3.Обьяснить феномен квантовой сцепленности на простом примере
4. Литература

Уплотняя с помощью JPEG и MPEG визуальные материалы, вдруг странная мысль пришла в голову: в случае с виртуальной картинкой или видео речь идет сжатии двухмерного обьекта. А как же быть с трехмерным объектом (например, описанием и сжатием информационного эквивалента антропоморфного обьекта)?



Все программы сжатия данных работают по одному и тому же принципу. Программа просматривает картинку строка за строкой и разыскивает смежные пикселы, имеющие один и тот же цвет. Ясно, что описание трехмерного обьекта потребовало колоссальной по объему информации. В большом компьютере Tianhe-1A (TH-1A), предназначенном для параллельной обработки данных, содержится эквивалент 50 тыс. процессоров. А что произойдет, если заставить работать в параллель эквивалент 32 млрд процессоров?

Здравствуйте! Я хотел бы представить вашему вниманию отличное введение в квантовую механику, написанное Элиезером Юдковским; быть может, он известен вам по своему сайту lesswrong.com, посвящённому рационализму, предрассудкам, когнитивным парадоксам и ещё многим интересным вещам.

Здравствуйте! Квантовая механика продолжается во второй части цикла Элиезера Юдковски, и сегодня вы узнаете немного больше о конфигурациях, а также поймёте, почему процесс наблюдения влияет на объект наблюдения. Критики в адрес непонятливого человечества, само собой, тоже будет предостаточно. В общем, не проходите мимо!

Доброго времени суток.

Я заметил интерес публики к вопросу о квантовой телепортации в частности и к квантовой механике в общем. Этот пост является в меру упрощенным объяснением основ квантовой механики и телепортации с точки зрения квантовой информации. То есть рассказов о том, как телепортировать луч света в домашних условиях используя синюю изоленту и DVD-привод не будет.
Всех, кто разбирается к квантовых протоколах связи — прошу в комментарии для обсуждения проблем и их решений.

Основы квантовой механики

Для начала давайте введем основные понятия:

Картинка для привлечения внимания, но относящаяся к теме.
Привет, хабр!
Хотите немного размять свои мозги? «Жили-были древние греки. Хорошо жили, потому что вместо них трудились рабы. И было древним грекам очень скучно: работать не привыкли, заняться нечем. Смастерили лиру для музицирования, придумали театр, геометрию, математику, философию и прочие науки, а развлечений всё равно не хватало.
И тут на помощь страждущим пришёл Зенон Элейский с его так называемыми апориями — парадоксами, предназначенными для изрядной нагрузки на мозги современников.

Современники возрадовались: теперь можно было не просто бездельничать, а долго и упорно размышлять над предложенными парадоксами, которые, к тому же, отчасти оправдывали лень».

В самом деле, если движения не существует в принципе, то зачем зря стараться, куда-либо идти и что-то делать, достаточно просто лежать на травке под акациями и мудрствовать лукаво над тайнами Вселенной.
Заинтересовало? Добро пожаловать под хабракат (привёл несколько ссылок на учебники квант.физики).

В нашем издательстве вышла 3 книга Леонарда Сасскинда:



Прототип: Quantum Mechanics: The Theoretical Minimum

Классическая механика интуитивна: она ежедневно и многократно используется людьми для выживания. Но до двадцатого века никто и никогда не использовал квантовую механику. Она описывает вещи столь малые, что они полностью выпадают из области восприятия человеческих органов чувств. Единственный способ понять эту теорию, насладиться ее красотой — перекрыть нашу интуицию абстрактной математикой. Леонард Сасскинд – известный американский ученый – приглашает вас отправиться в увлекательное путешествие в страну квантовой механики. В пути вам пригодятся базовые знания из школьного курса физики, а также основы математического анализа и линейной алгебры. Также необходимо знать кое-что о вопросах, которые рассматривались в первой книге «теоретического минимума» Сасскинда – «Все, что нужно знать о современной физике». Но нестрашно, если эти знания несколько подзабылись. Многое автор напомнит и пояснит по ходу дела. Квантовая механика – необычная теория: согласно ее постулатам, например, мы можем знать все о системе и ничего о ее отдельных частях. По поводу этого и других противоречий в свое время много спорили Эйнштейн и Нильс Бор. Если вы не боитесь сложностей, обладаете пытливым умом, технически грамотны, искренне и глубоко интересуетесь физикой, то этот курс лекций Леонарда Сасскинда придется вам по душе. Книга концентрируется на логических принципах квантовой теории и ставит целью не сгладить парадоксальность квантовой логики, а вытащить ее на дневной свет и попытаться разобраться с непростыми вопросами, которые она поднимает.

«Есть запахи, которые вы не можете ощущать, длины волн света, которые вы не видите, звуки, которые вы не можете услышать,… есть мысли, о которых вы не можете думать.»

Привет, Хабр.
Помните офигенную статью «Вы и ваша работа» (+219, 1928 в закладки, 328k прочтений)?

Так вот у Хэмминга (да, да, самоконтролирующиеся и самокорректирующиеся коды Хэмминга) есть целая книга, написанная по мотивам его лекций. Давайте ее переведем, ведь мужик дело говорит.

Это книга не просто про ИТ, это книга про стиль мышления невероятно крутых людей. «Это не просто заряд положительного мышления; в ней описаны условия, которые увеличивают шансы сделать великую работу.»

Кто хочет помочь с переводом — пишите в личку или на почту magisterludi2016@yandex.ru

Глава 24. Квантовая механика

(за перевод спасибо Нате Блянкинштейн)

Большинство физиков в настоящее время считают, что у них есть базовое описание Вселенной [хотя в настоящее время они признают, что 90-99% Вселенной находится в форме «темной материи», о которой они не знают ничего кроме того, что она испытывает гравитацию]. Вы должны понимать, что во всей науке есть только описания того, как что-то происходит, и ничего о том, почему это происходит. Ньютон дал нам формулу, выражающую как работает гравитация, и он не делал никаких гипотез ни о том, чем она является, ни через какую среду она работает, не говоря уже о том, почему она работает. На самом деле он даже не верил в «дальнодействие».

Причины обсуждать квантовую механику, КМ, такие:

1. это фундаментальная физика,
2. она имеет много неожиданных интеллектуальных следствий и
3. дает ряд моделей для работы.

В конце XIX — начале XX века физика столкнулась с рядом проблем. Среди них были следующие:

А вы любите шпаргалки? Мы обожаем и поэтому сегодня публикуем статью, в которой собрана вся самая главная информация о квантовых вычислениях. Мы собрали её из пяти статей по теме, которые вышли до этого. Но самое главное — это только шпаргалка, а не quick-guide для новичков. Новичкам советуем изучать все статьи целиком, ссылки есть в списке под катом!

Новый эпизод с участием младшего профессора Андреа Морелло. Все, что нас окружает, состоит из атомов. Некоторые атомы, например, атомы натрия, могут излучать красивый желтый свет. Но что, если нам нужен другой цвет? Теперь мы можем создавать искусственные атомы и получать тот цвет, который нам нужен, и создавать новейшие телевизоры с плоским экраном. Присоединяйтесь к Андреа Морелло из Университета Нового Южного Уэльса в Австралии в его серии видео, где он доказывает, что квантовая механика влияет на нашу повседневную жизнь гораздо сильнее, чем вам кажется.

Младший доцент Андреа Морелло является научным сотрудником и преподавателем на факультете электротехники и телекоммуникаций в Университете Нового Южного Уэльса в Сиднее. В 2013 году он получил награду Малкольма Макинтоша в номинации «Физик года». Эта награда вручается премьер-министром Австралии за вклад в науку. Подписывайтесь, чтобы узнать больше об удивительном предмете квантовой механики.

Телепортация — явление, берущее свое начало из книг и фильмов в жанре научной фантастики. Сегодня, благодаря квантовой запутанности, мы можем воссоздать это явление в лабораторных условиях. Пока что мы не знаем, как телепортировать физические объекты, но уже умеем телепортировать информацию, кодируя её с помощью квантовых частиц. Это позволяет передавать данные не опасаясь того, что они могут попасть не в те руки.

Младший доцент Андреа Морелло является научным сотрудником и преподавателем на факультете электротехники и телекоммуникаций в Университете Нового Южного Уэльса в Сиднее. В 2013 году он получил награду Малкольма Макинтоша в номинации «Физик года». Эта награда вручается премьер-министром Австралии за вклад в науку. Подписывайтесь, чтобы узнать больше об удивительном предмете квантовой механики.

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.

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.

Квантовые коммуникации сами по себе странное явление. Но в разнообразии квантов есть один самый странный вид — контрфактическая коммуникация (counterfactual communication). Это вид связи, который вообще не предполагает передачу частиц между отправителем и получателем. Этот вид отличается от обычной квантовой телепортации, потому что в телепортации используются спутанные частицы. Обычно частицы нужно физически совместить и спутать заранее, прежде чем телепортировать информацию между ними на любое расстояние, то есть передача частиц происходит так или иначе. Как вариант, частицы можно спутать на расстоянии, но при посредничестве третьей частицы, которая всё-таки должна физически проделать этот путь. В контрфактических соединениях такого условия нет (только нужно помнить, что фотон здесь можно описать волновой функцией и не считать частицей).

Теоретическую основу для контрфактической квантовой связи физики сформулировали в 2013 году. Согласно описанию протокола, передача информации между Алисой и Бобом осуществляется в пустом пространстве без движения физических частиц за счёт измерений без взаимодействия и цепочки квантовых эффектов Зенона.

Описание протокола было теоретической работой, но сейчас учёные впервые на практике установили прямое контрфактическое соединение и действительно передали информацию — чёрно-белое изображение из пункта А в пункт Б. Носителем информации является фаза света, а фотон описывается волновой функцией.

При обосновании свойств атомов и молекул принято ссылаться на постулаты квантовой механики, в которых разбираются далеко не все физики. Тем более химики, у которых принципы Паули и Гейзенберга, правила Клечковского и Хунда, и даже уравнение Шрёдингера не вызывают никаких чувств, кроме чувства глубокого уважения к вышеупомянутым физикам. Ещё хуже гуманитариям и прочим художественным натурам, которым описывать и разъяснять подобные принципы, правила и уравнения бесполезно. В результате один из них – художник Кеннет Снельсон (Kenneth Snelson; 29.06.1927 — 22.12.2016) – решил, что «спасение утопающих – дело рук самих утопающих». И в 1960 году придумал простую теорию строения атома, которому он посвятил несколько десятков своих картин, и даже изваял из гранита /1/.


Рис. 1. «Атомные» скульптуры (4'x4'x4', гранит, 2009) /1/

Электроны в атомной модели Снельсона имеют кольцевую форму и формируют сферические электронные оболочки, состоящие из соприкасающихся электронных колец (“circle-sphere”). Модели таких «циклосфер» Снельсон построил из ферритовых кольцевых магнитов. Если их расположить на поверхности сферы, то при чередовании направления магнитного поля края смежных магнитов притягиваются друг к другу, и их внешние плоскости образуют многогранные (кольцегранные) оболочки.


Рис.2. Магнитные модели электронных оболочек Снельсона

Наиболее устойчивые «электронные» структуры получаются из двух, восьми, десяти и четырнадцати магнитов.