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
Под пирамидами Гизы нашли «скрытый город», но с учеными согласны не все
Наука
В Земле нашли «червоточину»: что происходит с литосферой
Наука
Появились новые фото угрожающего Земле астероида
Космос
Российский ИТ-рынок замедляется: почему это происходит и что дальше
Новости
«Яндекс» запустил конкурента Google и ChatGPT: чем отличается и как работает
Новости
Трагедию с Xiaomi на автопилоте начали расследовать в Китае
Новости
Посмотрите, как выглядит самый быстрый пассажирский самолет в мире
Новости
Странная форма материи меняет планеты: как она повлияет на Землю
Космос
Новые фотодиоды в 10 раз чувствительнее аналогов: они пригодятся в медицине
Наука
В России создадут региональный совет по дронам: зачем он нужен
Новости
Государство компенсирует бизнесу 20% затрат на роботов: как работает система
Новости
Разработан маршрутизатор для фотонов: он объединит квантовые компьютеры в единую сеть
Наука
ИИ обнаружил два новых гена, которые влияют на риск ишемического инсульта
Наука
Создание изображений в стиле Ghibli привело к рекордной нагрузке на ChatGPT
Новости
Физики МГУ оценили потенциал фотонных процессоров для нейросетей
Новости
Телескоп НАСА для изучения ранней Вселенной сделал первые снимки
Космос
Путин подписал закон против кибермошенничества: что изменится для россиян
Новости
Генератор изображений OpenAI теперь доступен бесплатно, но с ограничениями  
Новости
Apple готовит iOS 19: какие iPhone не получится обновить  
Новости
ЦЕРН представил проект нового коллайдера: что известно прямо сейчас
Наука