"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.
|
07.03.2019 18:08 |
Нейтрино изменили структуру «космической паутины», выяснили ученые
Подобно мухам, попавшим в паутину, призрачные частицы, известные как нейтрино, запутаны в космической паутине галактик. Они почти не имеют массы. Они проходят, . . . |
07.03.2019 16:41 |
Квантовая телепортация сымитировала получение информации из черной дыры Физики разработали и экспериментально продемонстрировали новый протокол проверки квантового перемешивания информации. Помимо применения в области квантовых технологий, данная работа имеет и теоретическое значение, так как позволяет изучать реализуемое черной дырой перемешивание информации. Статья с результатами опубликована в журнале Nature.
Квантовое перемешивание (quantum scrambling) — это процесс рассредоточения информации по сложной квантовой системе вследствие взаимодействия ее частей. В общем случае в результате этого возникают корреляции между удаленными объектами, которые в квантовой механике называется запутыванием. В таком случае информацию нельзя извлечь из отдельной части системы, так как она распределена и содержится не только в ней. Таким образом, если мы будем следить только за локальным участком, то придем к выводу, что изначальная информация оказалась потеряна. Этот эффект тесно связан со стремлением взаимодействующих объектов к термическому равновесию, то есть наименее упорядоченному состоянию, характеризующемуся максимальной энтропией.
Самостоятельный интерес в физике квантовых систем представляет задача изучения подобного перемешивания и отделения его от настоящей потери информации. Обычно для этого используют многочисленные измерения различных частей системы в разное время, которые позволяют вычислить корреляционную функцию OTOC (out-of-time-ordered correlation function). В идеальных условиях применение данной схемы ко всем парам подсистем позволяет выявить информационное перемешивание. Однако шумы и другие источники отклонений препятствуют получению полезных данных при повторных измерениях.
В работе американо-канадского коллектива физиков под руководством сотрудников Объединенного квантового института при Мэрилендском университете предлагается способ проверки корректности измерения информационного перемешивания. Их метод состоит в работе с двумя копиями взаимодействующей системы кубитов, в каждой из которых изначально все кроме одного элементы находятся в состоянии запутанности с соответствующим кубитом из другой системы. Оставшийся кубит первой системы называется «входом», на него записывается некая квантовая информация, а последний кубит второй системы запутан с дополнительным отдельным кубитом, называемым «мишенью», который вначале находится в основном энергетическом состоянии.
Если после начала взаимодействия всех кубитов квантовое состояние «входа» окажется телепортировано на «мишень», то это означает, что информация успешно перемешалась по всем элементам системы. В экспериментах авторов в качестве кубитов использовались холодные ионы в оптических ловушках, а каждая система состояла из трех элементов, то есть всего в опыте было семь кубитов. Ученым удалось добиться вероятности совпадения квантовых состояний после телепортации в 80 процентов, что означает, что около половины информации перемешалась, а половина потерялась из-за необратимой декогеренции системы.
Изначальным толчком для разработки данного протокола были исследования по физике черных дыр, так как они могут обеспечивать очень эффективное квантовое перемешивание всей попавшей информации. С первого взгляда кажется, что информация об упавшем в черную дыру теле оказывается недоступна извне, а после испарения из-за излучения Хокинга она безвозвратно исчезает. Эту ситуацию называют информационным парадоксом черных дыр, хотя насчет не только его возможного решения, но и даже существования продолжаются дебаты в научной среде.
Согласно одному из подходов, попавшую в черную дыру информацию можно восстановить путем наблюдения квантовых корреляций в излучении Хокинга, а описанный в новой работе экспериментальный протокол как раз соответствует этому теоретическому сценарию. В таком случае «вход» соответствует упавшей в черную дыру информации, первая система — самой черной дыре, а «мишень» — излучению Хокинга. Таким образом, забросив в черную дыру запутанный кубит возможно получить информацию из-под горизонта событий. Тем не менее, эта аналогия опирается на ряд упрощений. В частности, черная дыра в этой модели является очень хорошим перемешивателем, что для реальных объектов может оказаться неверным.
По информации https://nplus1.ru/news/2019/03/06/quantum-teleportation-black-hole-paradox
|
07.03.2019 16:21 |
Ученые составят карту доступной воды на Марсе
NASA согласовало с учеными программу картирования залегающего неглубоко под поверхностью водяного льда на северном полушарии Марса. Проект получил название SWIM . . . |
07.03.2019 15:27 |
Microsoft признал Россию лидером по внедрению искусственного интеллекта
Российские компании оказались лидерами по внедрению искусственного интеллекта. К такому выводу пришли эксперты из Microsoft в исследовании «Бизнес-лидеры в эпоху . . . |
07.03.2019 15:22 |
В Млечном Пути нашли миллиарды опасных планет
Ученые Лейденского университета в Нидерландах выяснили, что в Млечном Пути могут находиться миллиарды планет-странников — небесных тел, которые обладают большой . . . |
07.03.2019 15:19 |
Япония обстреляла астероид в космосе
Японская миссия Hayabusa 2 коснулась поверхности астероида (162173) Рюгу, выстрелила пятиграммовой танталовой пулей в небесное тело и захватила отскочившие от его . . . |
07.03.2019 15:14 |
Назван настоящий убийца динозавров
Ученые Имперского колледжа Лондона и Бристольского университета (США) выяснили, что динозавры, вероятно, процветали до удара астероида, а не переживали упадок . . . |
07.03.2019 15:08 |
Открыта новая звезда с «инопланетными мегаструктурами»
Международная группа профессиональных астрономов и астрономов-любителей обнаружили новую звезду EPIC 204376071, которая необъяснимым пока образом изменила свой блеск . . . |
06.03.2019 22:46 |
Израильский Moon Lander делает эпическое космическое селфи на фоне Земли
Первый лунный посадочный модуль Израиля обозначил еще одну важную веху - свое первое селфи в космосе. Недавно сделанная фотография показывает роботизированный . . . |
06.03.2019 17:17 |
Нерезонансные орбиты суперземель объяснили большим наклоном оси
Астрономы выдвинули теорию, объясняющую наблюдаемые отклонения от орбитальных резонансов в движении многих суперземель с периодом обращения менее 100 дней . . . |
06.03.2019 17:14 |
Первый обнаруженный «Кеплером» кандидат в экзопланеты подтвержден восемь лет спустя
Первый кандидат в экзопланеты телескопа «Кеплер», прекратившего работу в октябре прошлого года, спустя почти восемь лет после открытия получил подтверждение . . . |
06.03.2019 15:50 |
Первый российский частный космодром построят в Нижегородской области
Российская компания «КосмоКурс» и правительство Нижегородской области заключили соглашение о взаимодействии в рамках создания частного космодрома, сообщает . . . |
05.03.2019 20:39 |
Геологи помогли узнать орбиты планет 200 миллионов лет назад
Ученые воспользовались данными о земном климате, зафиксированными в геологической летописи, для определения орбитальных параметров планет в прошлом — дело в . . . |
05.03.2019 20:34 |
Опровергнуто популярное представление о древней жизни на Земле
Ученые Университета Саскачевана (Канада) обнаружили древние туннели, прорытые многоклеточными организмами, обитавшими на дне океана полмиллиарда лет назад . . . |
05.03.2019 17:44 |
Ученые создали новый магнитный материал
Специалисты отмечают, что при изменении температур у материала меняется его структура Химики Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова . . . |
05.03.2019 16:48 |
Климат Земли зависит от соседних планет, заявляют ученые
Если собранные данные позволят построить высококачественные климатические модели Земли, они могут быть применены в исследовании древнего климата Марса и других . . . |
05.03.2019 16:27 |
Физики из Йеля создали лазер, луч которого способен проходить через стены
Ученые из США выяснили, как можно заставить луч обычного лазера пройти через плотный туман или белые стены, особым образом поменяв пространственную структуру его . . . |
05.03.2019 16:04 |
Россия планирует открыть в Антарктиде станцию климатических испытаний
Россия планирует открыть в Антарктиде и Китае станцию климатических испытаний материалов, заявил в интервью РИА Новости генеральный директор Всероссийского . . . |
05.03.2019 15:58 |
Солнечный ветер оставляет «ожоги» на поверхности Луны
Люди на Земле, когда-либо получавшие солнечные ожоги, не понаслышке знакомы с мощным излучением, испускаемым Солнцем – однако оказалось, что Луна тоже страдает от . . . |
05.03.2019 15:48 |
Астероид размером с Боинг-747 пролетел мимо Земли
Астероид размером с гигантский авиалайнер прошел рядом с нашей планетой вчера, в понедельник 4 марта. Этот космический камень, получивший название 2015 EG, не . . . |