Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

14.08.2002
14:43

"Трагический голос России" - новое в обозрении Алексея Шорохова

14.08.2002
12:28

В Новгородской области 16 августа пройдет День памяти Юрия Рериха

14.08.2002
12:20

Музей Государственности в Константиновском дворце

14.08.2002
12:16

Зураб Церетели продолжает творить...

14.08.2002
00:50

Сошла с орбиты

14.08.2002
00:49

Запланировано проведение церемонии

14.08.2002
00:47

Лэнс Басс активно готовится к полету

14.08.2002
00:46

Новые проблемы могут заставить вновь отложить следующий полет "челнока"

14.08.2002
00:44

Секреты НАСА в Интернете

14.08.2002
00:43

НАСА намерена разработать корабль для эвакуации астронавтов с МКС

14.08.2002
00:41

Конференция "Космонавтика в XXI веке: проблемы, решения, перспективы" состоится в октябре в Москве

14.08.2002
00:39

Космический пирог и проблемы его дележа

13.08.2002
18:56

ПИКЕТИРОВАНИЕ КИЕВСКОЙ ГОСАДМИНИСТРАЦИИ

13.08.2002
18:55

КИЕВ: КРЕСТНЫЙ ХОД В ДЕНЬ ПАМЯТИ КРЕЩЕНИЯ РУСИ

13.08.2002
14:23

"Мир наш серьезно болен" - новое в обозрении "Золотые прииски" Юлия Андреева

13.08.2002
14:21

"О сайте "Лебедь"" - новое в обозрении "Золотые прииски" Юлия Андреева

13.08.2002
14:18

"Неприязненное отношение к американской "культуре"" - новое в обозрении "Золотые прииски" Юлия Андреева

13.08.2002
13:17

Квантовый компьютер. Ответный ход

    Немецкие ученые W. T. Strunz, F. Haake и D. Braun получили теоретический результат, который выглядит "угрожающим" по отношению к идее квантового компьютера и квантовой коммуникации. Сами ученые никаких угроз в статье не выдвигают, но, однако, претендуют на глобальность полученного вывода. Они исследовали процесс декогеренизации, который чрезвычайно быстро приводит к классическому поведению квантовой системы. Интерес к исследованию процессов декогеренизации, действительно, в последние годы резко возрос из-за большого соблазна создать квантовый компьютер и устроить абсолютно защищенную от подслушивания систему квантовой коммуникации. Необходимым требованием является когерентность системы, в частности, возможность достаточно длительного существования так называемых запутанных состояний (entangled states), которые являются основой для квантовых алгоритмов и квантовой коммуникации. Работ по декогеренизации очень много. Все до сих пор полученные результаты были достаточно "спокойными". Время декогеренизации оказывалось порядка характерных времен релаксации в системе, которые вполне надежно вычислялись по теории возмущений: золотому правилу Ферми. Что же беспокоит в работе немецких ученых? Важнейший вывод, на который они претендуют, - декогеренизация в системе может совершаться за времена, гораздо меньшие всех характерных времен, как в самой системе, так и в ее окружении.

    Теперь немного подробнее. Если описывать квантовую систему с помощью матрицы плотности, то переход к классике будет означать, что у матрицы плотности пропадут недиагональные элементы, а поведение диагональных элементов может быть описано с помощью классического кинетического уравнения. Когда полное состояние системы представляет собой суперпозицию ее основных (собственных) состояний, диагональные элементы матрицы плотности указывают на вероятность обнаружить систему в одном из основных состояний. Недиагональные элементы матрицы плотности описывают интерференцию между различными состояниями системы. Их отличие от нуля означает сохранение фазовой когерентности в системе, что и является залогом ее квантового поведения. Авторы рассмотрели модельную задачу. С тем, какое отношение она имеет к реальным системам, например, квантового компьютера или квантовой коммуникации, еще предстоит разобраться. Привлекательность модели состоит в том, что в некоторых предельных случаях она допускает точное решение. Это предохраняет от разных артифактов, получаемых в процессе моделирования.

    Рис. 1.

    wpeC.jpg (4695 bytes)

    Было рассмотрено исходное состояние одной частицы, представляющее собой суперпозицию двух волновых пакетов. Квадрат модуля волновой функции представлен на рис 1. Это два пика, раздвинутых на расстояние |q1-q2|. Более наглядно за эволюцией этого состояния можно проследить на функции Вигнера W(q,p), которая является квантовым аналогом классической функции распределения. Эта функция в пространстве "координата q- импульс p" показана на рис. 2.

    Функция представляет собой два "классических" пика, а вот между ними находится "квантовый" пик. Он осциллирует при свободной эволюции системы. Пик обусловлен интерференцией двух волновых пакетов, именно в этом месте функция Вигнера может быть и отрицательной, в отличие от классической функции распределения, которая всегда положительно определена. Декогеренизация в системе приводит к исчезновению интерференционного пика. В качестве гамильтониана системы был выбран гамильтониан квантового осциллятора. Окружающее систему пространство также было описано как набор большого числа квантовых осцилляторов, находящихся в термическом равновесии. Взаимодействие между частицей и окружением было выбрано модельным: гамильтониан взаимодействия представлял собой произведение координат исходной частицы и частиц окружения. Это напоминает дипольное приближение при описании взаимодействия электронов с фотонами или фононами, справедливое в длинноволновом пределе. Оказалось, что скорость декогеренизации пропорциональна квадрату расстояния между волновыми пакетами. Это позволяет считать, что система с большим R=|q1-q2| ведет себя как макроскопическая классическая, и в ней исключительно быстро наступает декогеренизация. Система с малым значением R ведет себя как квантовая.

    Внешне рассмотренная ситуация несколько напоминает и реалистические квантовые объекты, например, два запутанных фотона для квантовой телепортации, один из которых находится в распоряжении Алисы, а другой - Боба. Расстояние между Бобом и Алисой велико по сравнению с длиной волны фотонов, скажем, 10км. Есть аналогия и с двумя удаленными кубитами в квантовом компьютере. Но все это только смутные аналогии.

    Переход от абстрактной модели к расчетам "конкретной" квантовой системы снимает тревогу немецкой публикации. Конкретные расчеты были выполнены сотрудниками Физико-технологического института РАН Л.Федичкиным, М.Янченко и К.А.Валиевым. Они рассмотрели декогеренизацию квантового бита, представляющего собой двойную квантовую точку с одним электроном, взаимодействующим с окружающими фононами [3], что весьма напоминает два раздвинутых волновых пакета. Декогернизация в такой системе означает переход между симметричным и антисимметричным состояниями. Скорость декогеренизации, естественно, оказалась пропорциональной квадрату расстояния между квантовыми точками, как и у немецких авторов, поскольку использовался длинноволновый предел (дипольное приближение), когда гамильтониан взаимодействия с фононами пропорционален координате. Формально это тоже означает, что с увеличением расстояния между точками скорость декогеренизации неограниченно возрастает. Однако реалистическое описание взаимодействия с фононами и разумные размеры структуры дали достаточно большое время декогеренизации. Так что с квантовыми компьютерами все пока в порядке. Крупным недостатком немецкой работы, на наш взгляд, является то, что авторы, претендуя на универсальность выводов, не отметили, какие именно особенности выбранной модели к этим выводам приводят. А приводит к ним выбранная форма гамильтониана взаимодействия системы с ее окружением, которая для реальной ситуации справедлива только в длинноволновом пределе. При возрастании расстояния между волновыми пакетами это приближение нарушается, и зависимость времени декогеренизации от R2 пропадает. Видно справедливо мнение, что исследование отвлеченных моделей только народ пугает.

    Попутно хотелось бы отметить, что один из "наших" авторов (Л.Федичкин) недавно получил диплом и медаль Президиума российской академии наук как молодой ученый за цикл работ по квантовому компьютеру, с чем его и поздравляем!

    В.Вьюрков

    1. http://xxx.lanl.gov/abs/quant-ph/0204129 22 Apr 2002
    2. http://xxx.lanl.gov/abs/quant-ph/0205108 17 May 2002
    3. Nanotechnology 2000, 11, p 387

    http://perst.isssph.kiae.ru

Выскажите свое мнение на:

13.08.2002
12:52

Большинство россиян довольны качеством работы школьных учителей

13.08.2002
12:46

В мире двойных звезд: перемена ролей

<< 2261|2262|2263|2264|2265|2266|2267|2268|2269|2270 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList