Квантовый компьютер использовали для подтверждения теории относительности

Квантовый компьютер использовали для подтверждения теории относительности

Физики из США, Японии и России с помощью квантового компьютера получили очередное подтверждение специальной теории относительности (СТО), придуманной Эйнштейном. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Калифорнийского университета в Беркли.

В своих опытах ученые использовали кубиты — квантовые обобщения классических битов, применяемые в квантовых компьютерах. В отличие от классических битов, в кубитах переменная может принимать не только два значения 0 и 1, но и любое другое, определяемое суперпозицией базовых состояний (0 и 1).

Ученые попробовали проверить изотропность пространства (отсутствие выделенных направлений в нем). Для этого физики в вакуумной камере перепутали пару кубитов на основе ионов кальция, а затем следили за тем, каким образом вращение Земли вокруг своей оси оказывает влияние на энергетические уровни электронов в ионах, находящихся в магнитном поле. Оказалось, что никакого влияния на перепутанные кубиты вращение Земли не оказывает.

Точность измерений ученых примерно в сто раз превысила предыдущие опыты с электронами и в пять раз — эксперименты типа Майкельсона-Морли, проводимые со светом. В следующих опытах ученые собираются использовать вместо кальция иттербий. Ожидается, что это повысит точность измерений в десять тысяч раз.

Квантовая запутанность проявляется тогда, когда свойства объектов, первоначально связанных между собой, оказываются скоррелированными даже при их разнесении на расстояние между собой: изменение свойств одного объекта при отдалении от других из системы сказывается на свойствах остальных.

СТО, разработанная к 1905 году Альбертом Эйнштейном и Анри Пуанкаре, вводит независимость физических законов от выбора инерциальной (двигающейся с постоянной скоростью) системы отсчета и вводит предельную скорость распространения сигнала (скорость света). Математически законы СТО выражаются преобразованиями Лоренца, которые можно вывести из условия неизменности так называемого интервала в пространстве Минковского, связывающего пространственные и временные координаты частицы.

Опыты Майкельсона (или Майкельсона-Морли) позволяют подтвердить независимость скорости света от выбора системы отсчета. Классический опыт предполагает, что из-за движения платформы, на которой расположены источники света, фотоны могут достичь цели в разное время в зависимости от характера движения такой платформы. Эксперименты показали, что на движение света перемещения платформы (или вращение Земли) не оказывают никакого влияния.

Lenta.ru

Похожие новости:
Физики вывели квантовую механику из полевой теории струн
Американские физики-теоретики продемонстрировали возможность получения квантовомеханических соотношений из специального случая струнной теории поля (полевой теории струн). Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physics Letters, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Университета Южной ..
2014-11-05 3203 0 Научные открытия
1
Физики вновь подтвердили слабый сигнал распада неизвестной частицы
Физики на Большом адронном коллайдере (БАК) с новой точностью подтвердили слабый сигнал вблизи 750 гигаэлектронвольт, который может указывать на распад тяжелой частицы на два гамма-фотона. Об этом ученые коллабораций CMS (Compact Muon Solenoid) и ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) рассказали на конференции ..
2016-03-19 2536 0 Научные открытия
1
Адронный коллайдер подтвердил теорию суперсимметрии
Ученые-физики из Европейской организации ядерных исследований CERN, работающие с Большим адронным коллайдером (БАК), зарегистрировали и экспериментально подтвердили существование одного из самых редких видов распада частиц в природе. Существование такого вида распада наносит сокрушительный удар по теории ..
2012-11-16 4330 4 Научные открытия
0
Физик починил причинно-следственные связи в гравитации
Российский физик из Физического института имени Лебедева Андрей Барвинский, по его собственным словам, сумел решить вопрос о нарушении причинности в нелокальной теории гравитации. Препринт статьи Барвинскогоопубликован на сайте arXiv.org, а его краткое изложение с пояснениями автораприводит ФИАН-информ. В 90-х годах ..
2013-01-29 2691 1 Научные открытия
0
Теория Эйнштейна в очередной раз оказалась верной
Ученые подвергли теорию относительности Альберта Эйнштейна самой жесткой на сегодняшний день проверке в условиях реальной действительности. И она ее выдержала. Теория, которая была опубликована почти столетие назад, уже выдержала все испытания, которым ее подвергали. Но ученые пытались найти в ней слабое звено, ..
2014-08-26 2450 0 Научные открытия
0
Теорию струн и петлевую квантовую гравитацию предложили объединить
Физик-теоретик Сабина Хоссенфельдер из Стокгольма посчитала двух альтернативных претендентов на «теорию всего» (теорию струн и петлевую квантовую гравитацию) сторонами одной медали. По ее мнению, в настоящее время петлевая квантовая гравитация достигла большого прогресса. Об этом ученый рассказала ..
2016-01-15 2856 0 Научные открытия
0
Скорость света рассчитали в пространстве с двумя временными измерениями
Астрофизик Кристоф Кон из Датского технического университета рассчитал скорость света в пространстве с пятью измерениями, два из которых являются временными. Препринт исследования находится в распоряжении редакции «Ленты.ру».Расчет ученого, по его словам, позволяет продемонстрировать, каким образом скорость света в четырехмерном пространстве-времени ..
2016-12-11 4687 0 Научные открытия
0
Крупнейшая научная премия досталась выходцу из России
Крупнейшая в мире научная премия - премия Мильнера или Fundamental Physics Prize (FPP) - досталась сотруднику Принстонского университета Александру Полякову, который является выходцем из России, передает в четверг «Лента.ру». Размер премии составляет 3 млн долларов. Она досталась Полякову за работы в области ..
2013-03-21 3250 1 Научные открытия
0
Плагиат А.Эйнштейна
Авторитетам любят поклоняться. Авторитетам верят на слово. Авторитетов чтят. Но именно их ошибки десятилетиями служат тормозом в дальнейшем естественном развитии науки.«А. Эйнштейн, работая в патентном бюро, просто «позаимствовал» идеи у двух учёных: математика и физика Жуля Анри ..
2013-06-21 2782 4 Научные открытия
0
БАК заподозрили в открытии второго бозона Хиггса
Физики на Большом адронном коллайдере (БАКе) обнаружили распад на два гамма-фотона частицы массой около 700 гигаэлектронвольт. Находка ученых может указывать на существование второго бозона Хиггса, предсказываемого суперсимметричными расширениями Стандартной модели (СМ). О возможном открытии на БАКе сообщил, ..
2015-12-14 2301 0 Научные открытия
1
Ученые создали модель Вселенной на основе теории суперструн
Группа из трех исследователей впервые продемонстрировала то, как в нашей Вселенной образовалось 3 пространственных измерений из десяти, девять из которых относились к пространству, а одно ко времени. Результаты были получены путем моделирования на суперкомпьютере. В теории суперструн, которую называют "теорией всего", все элементарные ..
2011-12-26 3963 2 Научные открытия
0
Физики предложили объяснение трехмерности Вселенной
Физики из Великобритании, США, Германии и Португалии попробовали объяснить пространственную трехмерность наблюдаемой Вселенной и указать на возможные причины ее раннего инфляционного расширения. Препринт своего исследования авторы выложили на ресурсе arXiv.org, а кратко с ним можно ознакомиться на сайте New Scientist. Согласно выдвинутой ..
2015-09-03 5172 0 Научные открытия
1
Теория формирования молний космическими лучами доказана
Российские физики Алекс Гуревич и Анатолий Караштин обнаружили свидетельства того, что молнии возникают под влиянием космических лучей, как они сообщают в своей статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters. Впервые данная теория была предложена Гуревичем еще в 1992 году ..
2014-01-14 2565 2 Научные открытия
0
Японский математик заявил о доказательстве АВС-гипотезы
Японский математик Шиничи Мотидзуки (Shinichi Mochizuki) заявил о доказательстве знаменитой ABC-гипотезы, считающейся одним из ключевых утверждений в теории чисел. Свое доказательство он изложил в серии из четырех работ (1,2, 3 и 4), краткое изложение которыхприводит Nature News. Работы были выложены ..
2012-09-11 2193 0 Научные открытия
0
Найдены новые доказательства теории Большого взрыва
Международная команда ученых, используя самый мощный телескоп на Земле, открыла, что в моменты времени сразу после Большого взрыва Вселенная вела себя так, как предсказывается теорией, устранив таким образом значительное несоответствие между теорией и наблюдениями, беспокоившее ..
2013-06-10 3831 0 Научные открытия
1