Nowa bateria, ale nie taka, jak myślicie


https://www.eurekalert.org/news-releases/1089919

Oto przed Wami bateryjka do splątania kwantowego, która umożliwia wykorzystanie w mechanice kwantowej cyklu podobnego do cyklu Carnota - https://en.wikipedia.org/wiki/Carnot_cycle. Każdy kto grzebał przy Passacie starego kojarzy (a przynajmniej powinien kojarzyć) pętlę histerezy tego cyklu.


Międzynarodowy zespół naukowców (z wiodącą rolą Wydziału Matematyki Uniwersytetu Warszawskiego) odkrył zasadę rządzącą fizyką kwantową, analogiczną do drugiej zasady termodynamiki, która rządzi manipulacją splątaniem kwantowym. Wyniki badań, opublikowane w czasopiśmie Physical Review Letters, pokazują, że splątanie – kluczowa cecha mechaniki kwantowej umożliwiająca m.in. teleportację kwantową i kryptografię – może być manipulowane w sposób odwracalny, podobnie jak energia w klasycznej termodynamice. Dotychczas uważano, że przy standardowych operacjach lokalnych i komunikacji klasycznej (LOCC) takie przekształcenia są nieodwracalne.


Przełom nastąpił dzięki wprowadzeniu pojęcia „baterii splątania”, czyli współdzielonego układu kwantowego, który może magazynować i dostarczać splątanie podczas transformacji stanów. Dzięki temu naukowcy udowodnili, że każda transformacja splątania stanów mieszanych może być przeprowadzona w pełni odwracalnie, co rozwiązuje wieloletni spór w teorii informacji kwantowej. Odkrycie to otwiera nowe możliwości efektywnego zarządzania zasobami kwantowymi i może mieć znaczenie dla rozwoju zaawansowanych sieci kwantowych oraz przyszłych technologii kwantowych.


I to jest duże "coś", bo odwracalność pozwoli na jeszcze ciekawsze triki w obliczeniach kwantowych.


#fizyka #fizykakwantowa #ciekawostki #nauka

Komentarze (3)

irbis9

Nic nie rozumiem, piorun

bucz

Moze ktos pojasnic na czym polega ta odwracalnosc?

ataxbras

@bucz Spróbuję. Ale to będzie daleko posunięte uproszczenie.

W praktycznych zastosowaniach, stany kwantowe występują w formie stanów mieszanych; to znaczy, że zawsze jest jakiś komponent, którego nie znamy, choćby lokalne różnice temperatur (to najczęstsza przyczyna). W praktyce nie ma stanów czystych (które są z pewnością odwracalne). Transformacje w układach kwantowych są unitarne, to znaczy moża je liczyć w każdą stronę i są odwracalne. Taka ich właściwość. Dla stanów czystych. Niestety w rzeczywistości mamy do czynienia ze stanami mieszanymi i "domieszka" powoduje ich nieodwracalność, bo jej nie znamy. Tym samym tracimy stan kwantowy. Pomysł z baterią polega na ładowaniu "domieszek" i rozładowywaniu przy odwracaniu. Moją (marną) analogią jest cache w pamięci komputera.

Pozwoli to rozwiązać problemy w komunikacji kwantowej i obliczeniach kwantowych - będą one pewniejsze i łatwiejsze do opanowania.

Nigdy nie byłem dobry w tłumaczeniach, ale przynajmniej spróbowałem

Zaloguj się aby komentować