Запутанное квантовое состояние не существует в шуме
Более 20 лет исследователи квантовой физики задавались вопросом, может ли квантовая система иметь максимальную запутанность в присутствии шума. Недавно математик из Испании ответил на этот вопрос: нет.
Идея квантовой запутанности возникла в ходе дебатов между Нильсом Бором и Альбертом Эйнштейном; Эйнштейну это понятие не понравилось, и он насмешливо назвал его "жутким действием на расстоянии". Квантовые физики десятилетиями ломали голову над этой концепцией, и она была усовершенствована в фундаментальный принцип, известный как неравенства Белла, который разграничил классическую и квантовую области.
Запутанность возникает, когда объекты в системе, какими бы они ни были, не могут быть описаны независимо друг от друга. Они каким—то образом связаны, но ученые не смогли этого объяснить - или, скорее, понять, поскольку нам, классическим существам, которые мыслят классическим, а не квантовым образом, это кажется таким неинтуитивным.
Ученые-квантовики используют феномен запутанности для создания и совершенствования таких технологий, как квантовые компьютеры, квантовое шифрование, квантовые датчики и квантовая телепортация, и хотят идти дальше.
Многие ученые-квантовики считают, что квантовым компьютерам потребуются частицы или молекулы, находящиеся в запутанном состоянии. Такие состояния существуют только в квантовой механике. Рассмотрим систему из двух запутанных электронов, суммарный спин которых равен нулю. Измерьте спин одной из частиц, и, каким бы он ни был, у запутанного партнера, по-видимому, сразу же будет противоположный спин, независимо от расстояния.
Однако, как ни странно, между двумя частицами не передавалось никакой информации. Запутанность была продемонстрирована для системы, элементы которой находятся на расстоянии более 1000 км друг от друга.
Кубит - это квантовый бит, в котором состояние (в данном случае электрон) может существовать в нескольких состояниях одновременно; говорят, что электрон находится в квантовой суперпозиции. Как указано выше, до измерения каждый электрон является кубитом, представляющим собой суперпозицию состояний со спином вверх и спином вниз. Максимально запутанное квантовое состояние двух кубитов называется состоянием Белла; кубиты демонстрируют идеальную корреляцию, которую невозможно объяснить без помощи квантовой механики.
В последние десятилетия ученые и инженеры стали рассматривать запутанность как ресурс, позволяющий решать в квантовых технологиях задачи, которые невозможны в классических системах. При использовании квантовой запутанности исследователи хотели бы достичь максимально запутанного состояния, при котором частицы, свет или молекулы имеют максимально запутанные связи друг с другом в реальном мире — частицы коррелируют таким образом, который невозможен в классическом мире, и все возможные измерения запутанной системы могут быть сопоставлены. исполнено. Это обеспечило бы наиболее полезную форму запутывания и стало бы золотым стандартом в приложениях.
В отсутствие какого—либо шума — любого нарушения запутанного состояния, такого как тепловые колебания, механические вибрации, колебания напряжения источника питания и т.д. - теоретики квантовой информации знают, что существует максимально запутанное состояние, которое не зависит от измерений.
Но в реальном мире неизбежные помехи стучатся в двери повсюду, в том числе и в запутанные состояния. Может ли существовать максимально запутанное состояние? Действительно, этот вопрос занимает 5-е место в списке открытых квантовых проблем, опубликованном Институтом квантовой оптики и квантовой информации в Вене.
Хулио И. де Висенте (Julio I. de Vicente) из Мадридского университета имени Карлоса III (Universidad Carlos III de Madrid) ответил на этот вопрос отрицательно — при наличии шума невозможно одновременно максимизировать все типы запутанности системы. Его работа опубликована в Physical Review Letters.
"Наилучшее состояние, которое можно подготовить, зависит от выбора квантификатора запутанности, как только мы отойдем от идеализированного сценария даже при малейшей форме шума", - сказал де Висенте Phys.org. "Таким образом, в зашумленном режиме не существует универсального понятия максимальной запутанности, и наилучшее состояние, которое можно подготовить, зависит от задачи".
"Квантификатор запутанности" присваивает число степени запутанности. "Задача" в данном контексте - это цель, для которой используется запутанное состояние.
Важно понимать, что результат Висенте применим только к зашумленным, максимально запутанным состояниям с фиксированным спектром. Два квантовых состояния имеют одинаковый спектр, если в их основе лежит одинаковое количество шума. Результаты де Висенте неприменимы к случаю, когда нам разрешено изменять спектр (то есть увеличивать или уменьшать шум) между двумя квантовыми состояниями.
Одним из важных количественных показателей запутанности является энтропия запутанности; как и в термодинамике, она является мерой степени беспорядка в системе. Состояния Белла обладают высокой энтропией, а двухкубитные зашумленные состояния, как известно, максимизируют другие квантификаторы запутанности. Существовало твердое убеждение, что они должны максимизировать все возможные квантификаторы, что теперь оказывается неверным.
Намит Ананд, штатный научный сотрудник KBR и лаборатории квантового искусственного интеллекта НАСА имени Эймса (QuAIL), говорит: "Это стало неожиданностью, поскольку было известно, что существуют классы зашумленных состояний с двумя кубитами, которые, по-видимому, похожи на обобщение состояния Белла". Но доказательство де Висенте, помимо прочего, подразумевает, что эквивалент состояния Белла не существует в присутствии шума.
"Это напоминает нам о том, что история не так проста, как кажется", - сказал Ананд. - И, возможно, как это часто бывает в фундаментальных исследованиях, когда открытая проблема решена, у нас остается больше вопросов, чем ответов".
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Бетельгейзе скрывает что-то грандиозное

Враждебный инопланетный зонд 3I/ATLAS

Гибридные материалы из метеоритного хрусталя

Горячая точка НЛО в Великобритании

Жизнь сохранилась под поверхностью Марса и других планет

Загадочное явление запечатлено в Монголии

Какова продолжительность жизни мегароя Дайсона

Капитан Кирк открывает новый способ жить вечно

Луна никому не принадлежит, это может стать проблемой

На планете K2-18b, возможно, нет инопланетной жизни

Неужели уфолог подобрался слишком близко к Истине

Обнаружили Шестое чувство человечества

Очередное предсказание Симпсонов

Первичные черные дыры - зародыши для квазаров

Пугающий таинственный межзвездный объект

Странные случаи близких сексульных контактов

Таинственное послание от Моисея

Тайный эксперимент по затемнению провалился

Что скрывается под пустыней штата Невада

Эффект мозгового чипа Илона Маска

Британский полицейский стал уфологом

Военный вертолет снял НЛО над Ираком

Впервые создали кубит из антиматерии

Глава OpenAI не готов доверить здоровье ИИ

Древний знак пришельцев в Австралии

Древний инопланетный город, найденный в океане

Древний инопланетный знак в Антарктиде

Древняя база инопланетян в Антарктиде

Зафиксировали дыхание подледного океана Европы

Знак рептилоидов на Земле

ИИ-музыка взволновала сильнее, чем людская

Инопланетяне могут напасть на Землю

Лицо инопланетянина на острове в Антарктиде

НЛО вылетает из грозового облака

Полуторакилометровый НЛО над Луной

Робот поменял батарею сам себе

Рок-певица - эксперт по паранормальным явлениям

Создан кристалл для боевых лазеров

Таинственный объект может быть враждебным кораблем

Уфолог нашел самолет Амелии Эрхарт

Премьер-министр Казахстана призвал к совместным действиям по спасению Каспия и Арктики Центральной Азии

Будущее строительства в космосе

Гелиостаты помогут обнаружить астероиды

Голубые камни Стоунхенджа были привезены людьми

Загадочный радиопульсирующий белый карлик

Земля наклонилась на 31,5 дм, этого не должно быть

Инопланетная угроза из космоса

Корабль инопланетян летит к Земле

Ледники Марса на 80% состоят из чистого льда

Мальчик видел ангелов на небесах

Может ли межзвездная комета быть инопланетным зондом

Оранжевый шар помог предотвратить автоаварию

Открыли новое состояние квантовой материи

Призраки, ведьмы, вампиры и оборотни реальны

Редкая черная дыра поглотила звезду

Скрытые черные дыры, пожирающие звезды

Сложные органические молекулы в диске молодой звезды

Тайны крушения НЛО в Кексбурге

Что будет после обнаружения инопланетян

Шаг к разгадке главной тайны жизни на Земле

Этичное использование ИИ в кинопроизводстве

Близкая пригодная для жизни экзопланета

Более строгие ограничения на темную материю

Верят ли британцы в сверхъестественное

Двойные звездные системы - сложные астрообъекты

Жизнь на Земле действительно зародилась в космосе

Малоизвестная опасность посадок на Луну

Необычные плазменные волны над полюсом Юпитера

Обнаружено множество черных дыр малой массы

Первый Трансчеловек был недавно создан

Поиски контактного метаморфизма на Марсе

Появление совершенно нового вида кислотных дождей

Протопланетный объект с бедной металлами атмосферой

Расследование аномального поведения такси прекращено

Самая сложная Головоломка

Семена сверхмассивных черных дыр

Старейший на планете компьютер

Стоит ли возвращаться на Луну

Таинственный мир снежного человека

Экзопланета формирует спиральные рукава в пыльном диске

Я была уволена из НАСА за правду об инопланетянах

Ваш мозг редактирует вашу жизнь, пока вы спите

Галактика подтверждает существование Большого взрыва

Загадочное распределение водорода на Европе

Звезда пережила столкновение с черной дырой

Инопланетяне высадились рядом с авиабазой в Саффолке

Информатор делает мрачное предупреждение

Как обнаружить магнитные поля вокруг экзопланет

Маск готовится к масштабной установке имплантатов

Необычное магнитное поле вокруг протозвезды

Обнаружена новая экзопланета размером с Землю

Парашюты готовы к использованию на Марсе

Подтвердили наличие компаньона у Бетельгейзе

Самые странные встречи с НЛО в Британии

Скрытый слой Реальности

Тараканы-шпионы и ИИ-роботы

Темная энергия может изменяться со временем

У Земли более шести спутников

Футуристический ховербайк в стиле Звездных войн

Что, если правительство верит в НЛО больше, чем вы

Что-то странное творится в небе Техаса

Защита от огня. Когда каждая минута на счету

Актриса видела НЛО в реальной жизни

Ванга и живой Нострадамус предсказывают одно и то же

Волшебство, лежащее в основе квантовых компьютеров

Дни НЛО пройдут в Эльмвуде

Конспирологи считают, что высадка на Луну - фейк

Можно безопасно прыгнуть в черную дыру

Нас всех затягивает в гигантскую невидимую структуру

НЛО в небе над Сан-Педру

НЛО посещают Землю с 16 века

Обнаружен таинственный убийца планет

Огромный астероид приближается к Земле

Одержимая кукла причиняет большие проблемы

Поворот событий с одержимой куклой Аннабель

Самые большие загадки Стоунхенджа

Скопление НЛО над базой ВВС Райт-Паттерсон

Скрытый в геноме человека призрачный код

Трамп должен рассказать правду о внеземной жизни

Трамп обнародовал план по внедрению ИИ во все сферы

Трамп уничтожает данные о глобальном потеплении

Хакеры нанесли удар по ядерному комплексу США

Башня и потерпевший крушение НЛО в Антарктиде

В Гавайском лесу лежит разбитый диск

В джунглях Перу потерпел крушение НЛО

Замаскированный пассажирский самолет

Звездолет на посадочной площадке

ИИ проиграл программисту в 10-часовом марафоне

ИИ способны тайно научить друг друга быть злыми

Как просто отличить текст, написанный ИИ

Люди перестанут понимать, как ИИ рассуждает

Может ли существовать жизнь на спутниках планет

Молния воскресила умершую девочку

Монстры из шкафа. Детская выдумка или что-то большее

Научились превращать углекислый газ в сахар

НЛО в облаке над островом Антилоп

Огромный НЛО над Род-Айлендом

Оранжевый диск над Антилоп-парком

Слова девочки заставили ее мать переехать

Суд восстановил москвичку, уволенную из-за ИИ

Треугольный НЛО, замаскированный под айсберг

Феномен светящейся женщины

Загадочная структура внутри клеток человека

Инцидент в Лейкенхит-Бентуотерс

Нашли утерянную Книгу мертвых

НЛО прилетали на Землю на протяжении веков

Новая эра неопознанных воздушных явлений

Облако в форме НЛО над восточным Китаем

Охотник за привидениями внезапно скончался

Пара вместо пропавшего ребенка нашла бигфута

Семья одурачила США самодельным НЛО

Странные встречи с НЛО из канадских архивов

Тайна строительства Стоунхенджа

Телепортация с записью состояний в память

Теории заговора могут угрожать демократии

Теперь у младенца может быть три родителя

У Бетельгейзе есть компаньон

Уфолог подтвердил подлинность видеозаписи НЛО

Число наблюдений НЛО в Великобритании растет

Что происходит в сверхсекретной Зоне 51

Электромобили вызывают у людей сильную тошноту

Я была замужем за призраком

Аэропорты привлекают внимание инопланетян

Древнее небесное тело за Плутоном

Жидкие солевые растворы могут образовываться на Марсе

Запечатлели рождение планет вокруг молодого солнца

Звезда разрушает свою новорожденную планету

ИИ вообще не обладает интеллектом

Канадский доклад рекомендует создать бюро по НЛО

Лунный грунт может поддерживать жизнь

Мы стали свидетелями рождения солнечной системы

Невероятные снимки далекого мира

Неужели так наступит конец света

Новые знания о скалистых экзопланетах

Обнаружили литий в экзосфере Меркурия

Освоение космоса должно быть более демократичным

Поиск пригодных для жизни экзопланет

Третий известный межзвездный объект

Три четверти подростков используют ИИ-компаньонов

Фестиваль НЛО стал мишенью воров

Черная дыра, которой не должно существовать

Эбби Клэнси заметила три НЛО, находясь за рулем

Более четкое понимание столкновений черных дыр

Будущее аванпостов на Луне и Марсе

Гигантская экзопланета скрытая в газопылевом диске

Земля родилась вместе с водой

Наверх
Яндекс.Метрика