• РЕГИСТРАЦИЯ

480 атомов нарушили локальный реализм

11 2166

Измерения, проведенные в рамках эксперимента. Красная линия — ограничения неравенства Белла, выделенная квадратом точка — нарушение локальности с достоверностью 3,8 сигма

Roman Schmied et al. / Science, 2016

Физики из Университета Базеля и Национального Университета Сингапура продемонстрировали нарушение многочастичных неравенств Белла для крупной системы сжатых спинов, состоящей из 480 атомов рубидия. Ранее были известны аналогичные эксперименты лишь с десятками частиц. По словам авторов, эксперимент показывает, что крупные коррелированные системы можно использовать для работы с квантовой информацией наравне. Одно из их возможных приложений — эффективная генерация случайных величин. Исследование опубликовано в журнале Science, также доступен препринт работы.

Неравенства Белла, в простейшем случае, представляют собой ограничение на связь между результатами двух измерений, проводимых в разных точках пространства. Они порождены принципом локальности, запрещающим одной системе моментально влиять на физическую реальность другой системы. Проиллюстрировать их работы можно на примере измерений квантовых свойств двух частиц, к примеру, поляризации фотонов или спинов фермионов. 

В одном из мысленных экспериментов неравенства Белла указываютна то, что измеряя разные проекции поляризации у двух частиц, рожденных в одном процессе, мы получим совпадения экспериментов как минимум в трети случаев. На практике же совпадения наблюдаются лишь в 25 процентах измерений. Это указывает на то, что состояния частиц скоррелированы сильнее, чем это можно объяснить «договоренностью» о поведении в экспериментах (внутренними параметрами). Это пример нарушения принципа локальности, при котором состояние одной частицы может моментально влиять на исход измерения свойств другой частицы.

Физики-теоретики расширили неравенства Белла и на многочастичный случай — когда скоррелированными оказываются сразу много частиц. Такие системы ближе к макроскопическому миру, однако до сих пор нарушения локальности и белловские корреляции удавалось обнаружить лишь в системах из 14 ионов, четырех фотонов, пар атомов и пар кубитов. Одна из сложностей поиска таких связей состоит в том, что экспериментаторы измеряют глобальные свойства систем и их необходимо каким-то способом перенести на свойства компонентов системы.

В новой работе ученые значительно увеличили количество частиц в исследуемой системе. Авторы поймали в магнитную ловушку около полутысячи холодных атомов рубидия, после чего, с помощью лазера сформировали в них особое спиновое сжатое состояние. В этом состоянии направление «оси вращения» частицы может колебаться лишь внутри очень вытянутого эллипса (обычно спины описывают окружности в магнитном поле). Затем атомам позволили сталкиваться друг с другом — это влияло на их внутренние состояния и именно так рождалась «квантовая связь» между частицами. После этого, опять таки с помощью лазерных импульсов физики измеряли коллективный спин системы.

Внешний вид неравенства, проверенного исследователями. Слева — внешний вид спинового сжатого состояния

Roman Schmied et al. / Science, 2016

Авторы изменили формулировку многочастичного неравенства Белла для предложенного эксперимента. Его измененная версия показывала, что определенная функция, зависящая от коллективного спина и пары векторов, описывающих сжатое состояние спинов, должна быть больше нуля. Данные исследования показали, что при определенных условиях это условие нарушалось со значимостью 3,8 сигма, что свидетельствует о том, что система скоррелирована сильнее, чем то допускает классическая физика.

Алексей Рубцов, руководитель группы сильно-коррелированных квантовых систем Российского Квантового Центра, отмечает, что полученная статистическая значимость — очень неплохой результат для такого рода экспериментов. По словам физика, выбор холодных атомов рубидия для эксперимента позволил эффективно бороться с декогеренцией. 

По словам физиков, новая работа открывает новые возможности для количественного анализа нарушения нелокальности в системах, подобно тому, как количественно можно описывать степень запутанности частиц. Кроме того, предложенная система может использоваться в генерации достоверно случайных величин — этот процесс уже был описан для пар кубитов, но для многочастичных объектов он может оказаться более эффективным.

Владимир Королёв

Будущее - это технологии

    Зачем??? Ну зачем я это слушала?

    https://vk.com/wall548019116_386752

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      JeDi 15 марта 18:47

      Обгоняет ли Китай Соединенные Штаты в космосе?

      Долгое время доминирующие в космической сфере США теперь сталкиваются с растущей конкуренцией со стороны Китая, который активно наращивает свои космические возможности. Технологические достижения Китая, особенно в таких стратегических областях, как дозаправка спутников на орбите и разработка стелс-технологий, ставят под вопрос лидерство США в космосе. Эти измен...
      340
      JeDi 13 марта 17:45

      Как США будет использовать искусственный интеллект в войнах будущего

      В США всерьёз задумались над тем, как можно использовать искусственный интеллект с максимальной эффективностью. Так появился проект «Convergence», позволяющий на передовом уровне применять высокие технологии в войнах будущего. Намерениями американцев уже заинтересовались в Москве и Пекине. Надёжный союзник В пустыне штата Аризона на испытатель...
      311
      JeDi 7 марта 20:53

      Starship снова взорвалась: проблемы с Block 2 продолжаются

      7 марта 2025 года компания SpaceX провела восьмой испытательный полет ракеты Starship. Однако миссия завершилась неудачей: через несколько минут после старта ракета взорвалась. Это уже второй подобный инцидент за последние несколько месяцев, что указывает на сохраняющиеся проблемы с конструкцией и системами ракеты. Неудачный старт и повторение прошлых ошибок...
      901
      JeDi 5 марта 10:55

      Как ИИ в США заходит в тупик, или Почему Вашингтону нужен диалог с Москвой

      Константин Церазов — о проблемах США в сфере искусственного интеллекта (и не только) из-за "зеленой" повестки Глава Минэнерго США Крис Райт сравнил развитие технологий искусственного интеллекта (ИИ) с Манхэттенским проектом, участники которого занимались разработкой ядерного оружия. ИИ, действительно, это не просто тема для хайпа. Эта ...
      767
      JeDi 14 февраля 13:55

      Оптические диски и их история

      В общем доступе оптические компакт-диски появились в 1982 году, прототип увидел свет еще раньше — в 1979. Изначально компакты разрабатывали в качестве замены виниловым дискам, как более качественный и надежный носитель. Считается, что лазерные диски являются результатом совместной работы команд двух технологических корпораций — японской Sony и голландс...
      830
      JeDi 11 февраля 13:56

      В России разрабатывается плазменный двигатель, способный достичь Марса за 30 дней

      Недавно ученые Росатома объявили о разработке плазменного электрического ракетного двигателя — инновационной технологии, которая может произвести революцию в межпланетных путешествиях. По словам ученых, этот двигатель сможет доставить космический корабль на Марс всего за один-два месяца, что значительно сократит время полета по сравнению с традиционными м...
      737
      JeDi 10 февраля 20:55

      Суперкомпьютер El Capitan официально запущен для секретных задач США

      В Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора (LLNL) в Калифорнии официально запущен самый быстрый суперкомпьютер в мире под названием El Capitan. Стоимость его создания составила 600 миллионов долларов. Этот суперкомпьютер будет использоваться для решения критически важных задач, включая обеспечение безопасности ядерного арсенала США, а также для исследований ...
      488
      JeDi 10 февраля 17:08

      Учёные обнаружили молекулярный «переключатель», способный обратить рак вспять

      Ученые совершили прорыв в лечении рака, обнаружив молекулярный «переключатель», который способен обратить развитие раковых клеток вспять. В отличие от традиционных методов лечения, направленных на уничтожение злокачественных клеток хирургическим путем, химиотерапией или радиотерапией, новый подход предполагает трансформацию раковых клеток обратно в здо...
      1463
      JeDi 6 февраля 17:49

      Почему забросили советский адронный коллайдер

      Запуск в 2008 году большого адронного коллайдера стал настоящим прорывом в науке, который ждали вот уже много лет. Однако мало кто знает, что эта научная революция могла произойти гораздо раньше, и не в Европе, а на отечественных просторах. А всё потому, что в Советском Союзе не просто существовал, но и был почти реализован проект ускорительно-накопительного компл...
      1034
      JeDi 6 февраля 14:35

      Google снимает запрет: теперь их ИИ можно использовать в военных целях

      Alphabet, материнская компания Google, недавно внесла серьезные изменения в свою этическую хартию, отменив некоторые обещания, данные несколько лет назад, в частности запрет на использование моделей искусственного интеллекта в военных целях. В 2018 году более 3 000 сотрудников Google протестовали против участия компании в Project Maven, программе военных исслед...
      273
      JeDi 2 февраля 19:38

      DeepSeek — прорыв или маркетинговый ход?

      Недавний отчёт аналитической компании SemiAnalysis проливает свет на истинные затраты, связанные с разработкой китайской языковой модели DeepSeek, опровергая ранее заявленные цифры. Первоначально сообщалось, что обучение модели обошлось всего в 5–6 миллионов долларов, что значительно ниже расходов западных технологических гигантов. Однако, согласно данным Se...
      633
      JeDi 1 февраля 10:54

      История загадочных содовых локомотивов

      Паровой локомотив, работающий на... соде? Звучит невероятно, но такие машины действительно существовали – пусть и на короткий период. Этот любопытный тип локомотива использовался как в Европе, так и в Америке, но не получил широкого распространения. В основе его конструкции лежал тот же принцип, что и у обычного паровоза, но вот способ нагрева воды был со...
      679
      JeDi 26 января 10:45

      Директор ЦРУ : НЛО обладают нечеловеческими технологиями

      Директор ЦРУ признает, что НЛО обладают нечеловеческими технологиями, от которых «мы не можем защититься» Директор ЦРУ Джон Рэтклифф выступил с ошеломляющим предупреждением о неопознанных воздушных явлениях (UAP), подтвердив, что они обладают передовыми технологиями, “от которых мы не можем защититься” и бросают вызов традицион...
      739
      JeDi 24 января 19:22

      Ученые поняли, чем была «вторая Луна» Земли

      Осенью 2024 года у Земли появилась «вторая Луна» — астероид 2024 PT5. Исследователи доказали, что объект прилетел с Луны, а не является космическим мусором. С сентября по ноябрь 2024 года у Земли была временная «вторая Луна» — астероид 2024 PT5 диаметром 10 метров. Его заметили 7 августа с помощью телескопа Сазерленда (Южная ...
      1088
      JeDi 23 января 14:50

      Китайское искусственное солнце побило рекорд по ядерному синтезу

      В поисках чистой, практически неограниченной и экологически чистой энергии сделан еще один шаг вперед благодаря впечатляющему научному достижению: китайский реактор EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) установил новый мировой рекорд, поддерживая сверхгорячую плазму в течение 1066 секунд, или почти восемнадцать минут. Достигнутый благодаря значитель...
      1555
      JeDi 19 января 10:43

      В США заблокировали TikTok

      Сервис также не отображается в магазине приложений Apple Сервис создания и просмотра коротких видео TikTok прекратил работу в США из-за запрета, введенного американскими властями, сообщает корреспондент ТАСС.   "Закон, запрещающий TikTok, вступил в силу в США. К сожалению, это означает, что вы пока не можете пользоваться TikTok", - говори...
      370
      JeDi 15 января 14:53

      Чем они опасны для здоровья Bluetooth-наушники

      С каждым годом в мире растёт популярность Bluetooth-наушников. Объясняется этот тем, что современные люди выбирают общение «без границ» – без рук и проводов. Это удобно и безопасно, но только не для здоровья. Как же такие аксессуары сказываются на организме пользователя?   Ближе к телу Беспроводные наушники – это источник ради...
      1993
      JeDi 12 января 20:05

      Украина начинает «гитлеровскую реформу образования» для рабов: старшеклассникам вдвое уменьшат количество обязательных предметов

      Украина начинает «гитлеровскую реформу образования» для рабов. Шокирующую реформу прокомментировал Кость Бондаренко — украинский историк, политолог, кандидат исторических наук, глава Фонда «Украинская политика». «Говорят, Герман Геринг как-то сказал: «Туземец на оккупированной территории должен обладать таким уровн...
      723
      JeDi 17 декабря 2024 г. 17:20

      «Был выброс крупного протуберанца в космос»: синоптики сообщили о накрывшей Землю магнитной буре

      Утром 17 декабря на Земле началась слабая магнитная буря класса G1, сообщил ведущий специалист центра погоды «Фобос» Михаил Леус. Причиной выброса энергии стало увеличение скорости и плотности солнечного ветра. В беседе с RT эксперты рассказали, что в связи с этим в некоторых местах Земли наблюдаются полярные сияния. Для того чтобы легче перенести бурю, вр...
      845
      JeDi 12 декабря 2024 г. 16:49

      Шокирующий отчет Apollo Research показал темную сторону ИИ

      Большие языковые модели (также называемые LLM) уже умеют скрытно добиваться своих целей путем лжи, обмана, манипуляций и саботажа, уходя от контроля и страхуясь от выключения. К сожалению, заголовок - не кликбейт, а экспериментальный результат исследования авторитетной команды серьезных исследователей признанной организации в области безопасности ИИ. О том, ...
      1090
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика