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
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
На «Госуслугах» запустили сервис для проверки сим-карт: как он работает  
Новости
В России введут маркировку электроники: это изменится для покупателей
Новости
Разработан мозговой имплант, который переводит мысли в речь почти мгновенно
Новости
«Хаббл» зафиксировал драматические сезонные изменения в атмосфере Урана
Космос
Физики МГУ придумали, как ускорить память компьютера терагерцовым излучением
Новости
Клетки жажды: нейробиологи выяснили, как мозг решает, когда нужно пить и есть
Наука
Разработчик ChatGPT анонсировал первую за пять лет модель с открытым кодом
Новости
«Казнить нельзя помиловать»: запятые и точки влияют на точность работы ИИ
Новости
Живые клетки обрабатывают информацию в миллиарды раз быстрее, чем считалось ранее
Наука
Яндекс опубликовал нейросеть YandexGPT 5 Lite в открытом доступе
Новости
Эксперты обсудили управление персоналом в эпоху цифровых технологий
Новости
Роспотребнадзор опроверг информацию о новом опасном вирусе в России
Новости
Последствия невесомости для скелета изучили на мышах-космонавтах
Космос