Физики научились управлять квантовыми флуктуациями в вакууме

Ученые использовали лазер для управления «квантовой случайностью». Исследование опубликовано в журнале Science.

Исследователи из Массачусетского технологического института продемонстрировали возможность контролировать квантовые флуктуации в оптических системах. Технология пригодится для развития вероятностных вычислений и обнаружения слабых полей.

На макроуровне вакуум представляет собой место, лишенное материи. Но в квантовой физике даже в этой пустоте существуют крошечные колебания энергии — флуктуации, связанные со случайными возникновением и уничтожением виртуальных частиц. Этот эффект уже используется для генерации случайных чисел.

Физики использовали крошечные лазерные воздействия для управления оптическим параметрическим генератором — системой, которая генерирует случайные числа на основе квантовых флуктуаций. Исследование показало, что с помощью крошечных воздействий можно контролировать выходные значения генератора. В результате эксперимента исследователи создали первый в истории управляемый фотонный вероятностный бит (p-бит).

В обычных или классических компьютерах каждая задача является детерминированной, то есть выполняется поэтапно, и результат каждый раз остается одним и тем же. Этот подход имеет ограничение — он затрудняет моделирования сложных физических систем, в которых проявляются квантовые эффекты (случайность и неопределенность).

Альтернативная концепция, вероятностные вычисления, основана на статистическом выводе, стохастических процессах и вероятностных моделях для моделирования и изучения явлений, связанных со случайностью, и сценариев, где существует несколько решений, а изучение различных возможностей может привести к лучшим результатам.

Для практической реализации вероятностных вычислений нужно контролировать распределение вероятностей, связанных с квантовыми флуктуациями. Именно такую возможность продемонстрировали физики в своем исследовании.


Читать далее:

Ученые придумали, как обратить старение вспять без генной инженерии

Древний генетический материал «человека» обнаружен на зубах возрастом 2 000 000 лет

Выяснилось, сколько нужно спать, чтобы организм «засчитал» тренировки

На обложке: художественная иллюстрация генерации настраиваемых случайных чисел из квантового вакуума. Изображение: Lei Chen, MIT

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Ученые создали перчатку, с которой можно «ощущать» объекты в виртуальной реальности
Наука
Ученые в тупике: «Уэбб» засек невозможный свет в галактике
Космос
Новый сплав для имплантатов имитирует кость человека
Наука
РКН пообещал обезличить данные россиян, но эксперты сомневаются эффективности метода
Новости
Rutube недоступен в Турции: что происходит, блокировка или нет
Новости
Квантовый компьютер сгенерировал по-настоящему случайные числа
Новости
Загадка древних гигантов: ученые нашли организм, не похожий ни на что живое
Наука
Вскрытие мамонтенка Яны: в Якутии изучили древнюю тушу
Наука
Anthropic изучила «внутренний мир ИИ»: как языковые модели принимают решения
Новости
Дрон доставил обед: в Иннополисе испытали курьера с Telegram-управлением
Иннополис
Зонд Parker сблизился с Солнцем, собрав важнейшие данные
Космос
Спутниковую связь для обычных смартфонов протестируют в РФ
Новости
Российские ученые нашли безазотную замену тротилу и ракетному топливу
Наука
Российский рынок промышленной автоматизации удвоится к 2030 году, но есть сложности  
Новости
В Южной Корее вспыхнули крупнейшие лесные пожары: что происходит прямо сейчас
Наука
Беспилотники против браконьеров: в России расширят полномочия ведомств
Новости
В янтаре нашли осу с хвостом-ловушкой, как у венериной мухоловки
Наука
Физики из ИТМО разработали сверхтонкий материал для «умной» памяти
Наука
Средневековый языческий ритуал: археологи нашли козий череп под срубом в Новгороде
Наука
«Уэбб» снял полярные сияния Нептуна: они были не там, где ожидали ученые
Космос