Обнаружена взаимосвязь между классической и квантовой физикой

Используя квантовую систему из трех сверхпроводящих кубитов, исследователи Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и компании Google открыли ранее неизвестную связь между аспектами классической и квантовой физики: классическим хаосом и квантовой запутанностью. Их открытие предполагает, что будет возможно использовать управляемые квантовые системы для изучения определенных фундаментальных свойств природы.

«Это удивительно, потому что хаос — полностью классическая концепция, в квантовой системе нет идеи хаоса, — говорит Чарльз Нейл, ведущий автор статьи, опубликованной в Nature Physics. — Точно так же, как нет концепции запутанности в классических системах. И все же получается, что хаос и запутанность на самом деле очень сильно и явственно связаны».

Одним из самых наглядных примеров хаоса в классической системе является погода, в которой относительно малые изменения в одной части системы достаточны, чтобы нарушить все прогнозы в любой части планеты.

Появившаяся в начале ХХ века квантовая физика ввела понятие суперпозиции (теории, по которой частица может находиться в нескольких местах одновременно) и запутанности (взаимозависимость частиц сохраняется, несмотря на расстояние между ними).

Создан квантовый процессор для отдельных фотонов

Ученые провели эксперимент с тремя кубитами. Управляя ими с помощью электрических импульсов, они заставили их взаимодействовать, вращаться и крутиться в квантовом аналоге крайне чувствительной классической системы.

В результате получилась карта энтропии запутанности, которая со временем стала сильно напоминать классическую динамику — области запутанности напоминали области хаоса на классической карте. Островки низкой запутанности на квантовой карте расположены в местах низкого хаоса на классической карте.

University of California, Santa Barbara

«Есть четкая связь между запутанностью и хаосом в этих двух картинах, — говорит Нейл. — И оказывается, что термализация — это то, что связывает хаос и запутанность. Оказывается, что они на само деле являются движущими силами, стоящими за термализацией».

Это открытие обладает фундаментальным значением для появления квантового компьютера, пишет Phys.org.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Названы качества идеального партнера: что ценят женщины и мужчины
Новости
Российский алгоритм для анализа белков обогнал зарубежные аналоги по скорости и точности
Новости
России к 2030 году понадобятся миллионы специалистов по ИИ
Новости
Американки массово вшивают «лифчик» прямо в грудь: как работает технология
Новости
Темные фабрики: будущее промышленности без человека
Мнения
Астрономы открыли рекордно далекую от звезды суперземлю
Космос
Датские ученые омолодили стволовые клетки, изменив их «диету»
Наука
Биологи описали стратегии любви у мышей: защищаться или «странствовать»
Наука
Якутские инженеры создали боевого «Скорпиона» для битвы роботов
Новости
Количество DDoS-атак удвоилось в первом квартале 2025 года
Новости
Сдвиг поверхности земли при землетрясении зафиксировали из космоса
Космос
Не так уж жарко: выяснилось, какая погода была на Марсе в прошлом
Космос
Целый океан исчез на Земле: как это изменило историю нашей планеты
Наука
Минцифры запускает эксперимент с ИИ на «Госуслугах»: что он будет делать
Новости
Сжигать жир можно с помощью мыслей: как это работает
Наука
Маркетплейсы превратили шопинг в зависимость: как не потратить свои деньги
Наука
ChatGPT научили материться, как сантехника Валеру из Омска
Новости
Написать научный труд в эпоху нейросетей: как сделать ИИ помощником?
Мнения
Следы «долгожданной» черной дыры нашли в соседней галактике
Космос
В Анапе испытали устройство для сбора мазута со дна моря
Наука