A física quântica poderiam confundir a nuvem de átomos. Isso geralmente como?

Quântica mundo dos átomos e das partículas причудлив e surpreendente. No nível quânticos de partículas podem penetrar através de peneirar as barreiras e estar em dois lugares ao mesmo tempo. No entanto, estranhas propriedades da mecânica quântica não é uma matemática um modismo, é um reais efeitos que podem ser observados em laboratório, novamente e novamente. Uma das características marcantes da mecânica quântica é "confusão". O emaranhado de partículas permanecem misteriosos forma relacionados a qualquer distância. E eis três independentes europeus, um grupo de cientistas conseguiu confundir não apenas um par de partículas, como o fizeram antes e individuais, a nuvem de milhares de átomos. Eles também descobriram uma maneira de explorar o potencial tecnológico de sua realização.

Quando as partículas presas, eles trocam as propriedades que os tornam dependentes uns dos outros, mesmo quando eles são divididos em bilhões de quilômetros de distância. Einstein chamou de confusão "pela ação à distância", uma vez que a alteração de uma única partícula em confundir a par imediatamente afeta a sua par — não importa o quão ela está longe.

Como você pode usar quântica, a confusão?

Embora a confusão pode parecer, de alguma magia, experimentos mostraram que ela há muitos anos. E ela também pode ser muito útil — relacionadas, portanto, a partícula pode ser usado para a transmissão de estado quântico de uma partícula, tal como a rotação, de um lugar para outro instantaneamente (teletransporte). Eles também podem ajudar no armazenamento de grandes quantidades de informação em um determinado volume (extra pesado codificação).

Além da capacidade de armazenar informações, a participação também pode ajudar a ligar e combinar o poder computacional de sistemas em diferentes partes do globo. É fácil de entender que é isso que o torna um aspecto importante para a computação quântica. Outra área promissora é realmente segura de comunicação. Tudo porque qualquer tentativa de intervir no sistema com o preso partículas imediatamente interromperá a participação, tornando evidente o fato de hacking canal de comunicação.

O Emaranhado de fótons também pode ser usado para melhorar a resolução de técnicas de visualização. Cientistas da Universidade de Waterloo, no momento, espera-se desenvolver quântica de radar, que é capaz de detectar aviões do tipo stealth.

Vórtices em конденсате Bose — Einstein

No Entanto, a implantação de tecnologia com base na participação não é tão simples. Porque a confusão é muito frágil. As experiências com a confusão produzem normalmente individuais, pares de partículas. No entanto, únicas partículas difícil de detectar com precisão, e muitas vezes eles se perdem ou se escondendo em torno de ruído. Portanto, o objetivo de introduzi-las em um estado de confusão, manipulá-los para a execução de operações úteis e, finalmente, fácil de usar — tudo é irritantemente difícil de pôr em marcha na prática.

Quânticos nuvem

Um Novo estudo, publicado em três documentos na Science, causou um grande avanço. Ao invés de tomar as partículas individuais e confundi-las, os cientistas começaram com сверххолодного de gás — coleção de milhares de átomos. Eles são resfriadas até quase a temperatura do zero absoluto.

Afiada em pequeno volume, os átomos em tal nuvem tornam-se indistinguíveis uns dos outros e formam um novo estado da matéria, conhecida como condensado de Bose — Einstein. Os átomos da nuvem começam a trabalhar juntos — agora, eles são confusas. A primeira vez que semelhante estado da matéria foi descoberto em 1995, por que recebeu o prêmio Nobel de física em 2001. E embora há muito tempo, era sabido que esse método confunde milhares de átomos simultaneamente, ninguém ainda demonstrou um método que permite fazer isso. Até agora.

Os Cientistas, que realizaram um novo estudo mostrou que estas nuvens podem ser separados em grupos e entre os átomos será mantido o quantum de comunicação. Como eles fizeram isto? Liberaram os átomos de um espaço limitado, e usou o laser, para dividi-las e medir as propriedades de peças individuais de uma grande nuvem.

Os Cientistas sugerem que os métodos desenvolvidos pode se expandir de modo que cada átomo na nuvem vai ser usadas independentemente. E se isso pode ser feito, para a computação quântica será apenas um conto de fadas. Em seus cálculos, a informação é processada na forma de zeros e uns, ou bits. Quântica-lhes a substituição vêm кубиты. O recorde atual número trabalham кубитов na forma de um emaranhado de íons (carregadas de átomos) do total de 20, por isso que milhares de кубитов, que trabalham simultaneamente na nuvem, vão representar uma realização séria.

Outra área que irá beneficiar desta descoberta, — filosofia, ciência сверхточных de medição. Quando entre duas partículas ou sistemas de formada a confusão, de medição, feitos em um semestre, revelam informações sobre o outro. Isso permite-lhe medir os parâmetros com maior sensibilidade do que seria possível de outra forma. A confusão, usada dessa forma, será capaz de melhorar a precisão dos relógios atômicos e o sistema de posicionamento global (GPS) ou de ajudar na produção mais sensíveis detectores de ressonância magnética de máquinas, por exemplo.

A Compreensão e o uso de efeitos quânticos, tais como a participação, permitirão a criação de novas tecnologias, que vão superar nossos modernos. Portanto, muita atenção para a pesquisa na área de tecnologia quântica e, portanto, é tão importante quaisquer avanços nesta área.