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 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 1870 0 Научные открытия
1
Российские ученые превращают алюминий в сталь
Российские ученые сотворили маленькое чудо, сумев превратить алюминий в сталь. Двухлетние исследования профессора Дмитрия Гольдберга, работающего вместе с научным коллективом из государственного университета МИСиС, наконец, дали свои плоды. Три года назад научный проект получил ..
2014-08-20 3109 0 Научные открытия
-1
Создана первая масштабируемая реализация квантового алгоритма
Физики из Массачусетского технологического института в США и Инсбрукского университета в Австрии создали квантовый компьютер, который впервые допускает масштабирование при реализации квантового алгоритма Питера Шора. Исследование ученых опубликовано в журнале Science.Ученые спроектировали и построили квантовый компьютер из пяти атомов ..
2016-03-04 1547 0 Научные открытия
3
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 1680 0 Научные открытия
1
Физики построили квантовый компьютер в алмазе
Новое устройство содержит всего два кубита, но зато демонстрирует хорошую устойчивость. При этом кристалл работает при комнатной температуре. Последняя деталь будет очень важна, если исследователи когда-нибудь попытаются сделать квантовые компьютеры по-настоящему массовыми.  Физики из Нидерландов и США создали ..
2015-10-11 1896 0 Научные открытия
1
Ученые провели самые масштабные квантовые вычисления
Американские и канадские ученые провели самое масштабное вычисление при помощи квантового компьютера на настоящий момент. Им удалось посчитать так называемые двухцветные числа Рамсея. Препринт статьи появился на сайте arXiv.org. Теория Рамсея, названная в честь английского математика Франка Рамсея, ..
2012-01-14 2453 0 Научные открытия
1
Квантовый алгоритм Шора впервые отмасштабировали
Физики из Массачусетского технологического института и Инсбрукского университета создали квантовый компьютер, допускающий масштабирование при выполнении алгоритма Шора. Статья ученых опубликована в журнале Science.Алгоритм Питера Шора — это квантовый алгоритм разложения чисел на простые множители, то есть факторизации. Суть ..
2016-03-05 2038 0 Научные открытия
1
Нобелевскую премию по физике дали за точные часы
Французский физик Серж Арош говорит - счастлив разделить нобелевскую премию по физике 2012 года со своим коллегой американцем Дэвидом Вайнлендом. Учёные удостоились награды за создание технологий манипулирования квантовыми частицами, не разрушая их. В будущем их исследования могут помочь ..
2012-10-10 1671 0 Научные открытия
0
Получены доказательства существования гравитационных волн
Астрофизики обнаружили характерную картину поляризации реликтового микроволнового излучения, которая является наиболее прямым доказательством существования гравитационных волн и справедливости инфляционной модели Вселенной. По словам многих ученых, в случае подтверждения открытие может быть удостоено Нобелевской ..
2014-03-18 2340 0 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 4595 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 3538 4 Научные открытия
0
Ученые создали программу для чтения мыслей
Американские ученые из Калифорнийского университета в Беркли нашли способ читать мысли и при необходимости трансформировать их в слова. Они отметили, что новая разработка в первую очередь призвана помочь людям, которые потеряли возможность разговаривать вследствие определенного заболевания. В ходе эксперимента ученые ..
2012-02-11 2699 2 Научные открытия
2
Темная материя оказалась непричастна к избытку гамма-излучения
Группа астрофизиков из Принстонского университета нашла доказательства, что избыток гамма-лучей, которые излучаются центром Млечного Пути, не связан с аннигиляцией темной материи. Статья была опубликована в журнале Physical Review Letters, с ее препринтом можно ознакомиться на сайте arXiv. Ранее ученые ..
2016-02-05 1396 0 Научные открытия
1
Таинственный двухфотонный пик пропал из данных БАК
Физики из коллабораций ATLAS и CMS рассказали о последних результатах поисков частиц вне Стандартной модели на Большом адронном коллайдере. Ученые искали частицы, распадавшиеся на два фотона в данных, собранных за 2016 год. По словам представителей коллаборации ATLAS новые данные не подтверждают избыток ..
2016-08-07 1412 0 Научные открытия
0
Химики объяснили исчезающие острова Титана
Химики из Университета Реймса (Франция), Мексиканского института нефти и Национального политехнического института нефти объяснили возникновение и исчезновение «островов» в морях Титана. По словам исследователей, похожие на острова объекты в действительности являются крупными пузырьками азота, поднимающимися с глубины порядка 200 метров. Повышенное ..
2017-04-19 15516 0 Научные открытия
0