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

Вампирами рождаются, а не становятся

Всего за 24ч в небольшом городке произошло 35 землетрясений

Доказательства реальности жизни после смерти

Жуткая памятка о крушении НЛО в Розуэлле

Загадка двух очень странных смертей в больницах

Загадочные кашмирские гиганты

И-Цзин - компьютер древних богов

Концепт тюрьмы будущего. Зоны отдыха и бутики

Мачу-Пикчу более 100 лет называют неправильным именем

Может ли Вселенная быть чьим-то мозгом

Наглядное подтверждение гипотезы 'Космического зоопарка'

Обнаружена потенциально обитаемая экзопланета

Пентагон автоматизирует изучение НЛО

Прорыв в области анализа свитков Мертвого моря

Сет - самый загадочный египетский бог

Симпозиум по НЛО стартует в округе Страткона

Тайна детей с черными глазами

Теория Большого взрыва неверна

Феномен странных дирижаблей 1896–1897 годов

Являются ли драконы мифическими существами

Какие документы должны быть на предприятии по охране труда

Бигфута сняли в лесах Колорадо

Города Нью-Джерси, где чаще всего видели НЛО

Девочке из мозга удалили 8-сантиметровый гвоздь

Как при слиянии нейтронных звезд образуются черные дыры

Кинорежиссёр видел НЛО

На каких отдаленных планетах может существовать жизнь

Находимся ли мы в галактическом зоопарке

Неразгаданная тайна Солвейского космонавта

Поиск экзопланет в обитаемых зонах их звезд

Пролетающие мимо звезды оказывают влияние на Землю

Пульсирующий шар замечен в Огайо

Путешествие на Марс и Цереру через Луну

Разоблачитель НЛО подает в суд на шерифа Вирджинии

Свидетельница 'Огней Феникса' все еще ищет ответы

Создатели НЛО могут скрываться в океанах Земли

У людей могут быть экстрасенсорные способности

Удалось ли астрономам найти исчезнувшую звезду

Ужасающие дома, управляемые злыми демонами

Чупакабра может быть результатом эксперимента

Электронные письма о НЛО и брифинги 'Пять глаз'

Доказательства того, что люди не все контролируют

Загадочная история одичавшего ребенка

Изучение загадочной Бетельгейзе

Как внеземные цивилизации путешествуют по Вселенной

Конкурент Neuralink имплантировал первый чип в мозг

Кусок арматуры пробил мужчину без серьезных последствий

Мозговой имплант впервые подключили к человеку

Озон не является хорошим биосигналом жизни

Охота за таинственной 'Девятой планетой' преподносит сюрприз

Поиск пригодных для жизни миров стал актуальной темой

Приповерхностный лед и горные породы Марса

Путь волны через пространство-время черной дыры

Самолет, с которого началась легенда о Зоне 51

Сверхгорячая экзопланета со сверхбыстрыми ветрами

Свидетельства существования черных дыр средней массы

Секреты предков классического периода майя

Спутниковые мегакомплексы угрожают астронаблюдениям

Тайная сторона космической гонки

Ученые защищают заявление о подземном городе в Гизе

Фирме Neuralink удалось привлечь ещё $650 млн

База инопланетян на острове в Гренландии

Жуткие истории о проклятых комнатах с привидениями

Зонд отправляется на сбор образцов с астероидов

Из чего состоят астероиды, сближающиеся с Землей

Как снимать видео высадки на Луну

Космическая загадка становится еще более загадочной

Ледяная поверхность Европы постоянно меняется

Обнаружили атмосферное распыление на Марсе

Описание появления НЛО в Китае 1022-1063 годах

Передовые инопланетные технологии и НЛО

Светящийся шар замечен в парке Сан-Антонио

Спутники космической энергетики на Луне

Средневековые рассказы о рождении Девы Марии

Станет ли Европа пригодной для жизни планетой

Тайна происхождения лития-7

У людей возможно есть экстрасенсорные способности

Утраченная технология древней неограниченной энергии

Уэст-Честер был назван одним из уфо-городов

Человек, который не мог перестать есть

Экзотические квазичастицы в холодных уголках Вселенной

KNEWSTAR 001 - премиальный купе-кроссовер с европейским характером

Как устроен бойлер. Простое объяснение работы водонагревателя

Упрощаем выход на рынок Узбекистана. Ключевые услуги для e-commerce

Важность исследования гравитационных волн

Водяной лед обнаружен в протопланетном диске

Возможные признаки жизни в глубоком космосе

Давние споры о скорости расширения Вселенной

Документальный фильм об инциденте в Рендлшеме

Загадочные сирийские артефакты

Запустили зонд для поисков образцов астероидов

Инопланетяне создали жизнь на Земле

Как разрешать конфликты из-за лунных ресурсов

Маленький городок в Аризоне получил название 'Нью-Розуэлл'

Надежды на инопланетную жизнь тускнеют

Наша Вселенная является Симуляцией

НЛО на дне Балтийского моря посылает сигналы

Обнаружение жизни в Матрице может уничтожить Вселенную

Определение химических ингредиентов лунной поверхности

Первичные черные дыры могут быть темной материей

Подтверждение существования Девятой планеты

Скрывает ли Венера опасные астероиды

Факты указывают на существование загробной жизни

Штата Флорида запретит химиотрассы и геоинженерию

Астрономы обнаружили очередной экзо-Сатурн

Вблизи Вашингтонского аэропорта видели НЛО

Восковая фигура ведьмы начала двигаться

Вселенная окрашена в невидимые для вас цвета

Вы можете развить в себе шестое чувство

Даже камни могут обладать сознанием

Жнецы смерти, эпидемия чумы и НЛО

Загадочная металлическая сфера из Колумбии

Кристаллы оливина в ранней Солнечной системе

Лох-Несское чудовище питается лососем

Материнский корабль замечен над Гватемалой

Миром правят инфернальные сущности

Непобедимый истребитель-невидимка ВВС США

НЛО был замечен над Калифорнией

НЛО, похищающий человека в Берлине

Новый истребитель ВВС США будет непобедим

Обнаружен дальний родственник Плутона

Обнаружена самая древняя галактика

Обнаружены загадочные послания инопланетян

Обнаружены ныне живущие потомки Леонардо да Винчи

Одержимая кукла Аннабель никуда не пропадала

Поиски Лох-Несского чудовища продолжаются

Породы на Луне обладают высокой намагниченностью

Признаки разумной жизни на Уране

Проект 'Контакт в пустыне' приближает нас к ответам

Светящийся шар замечен над Огайо

Святой Христофор с собачьей головой

Тайны, стоящие за загадочным крахом цивилизации майя

Треть американцев используют астрологию и Таро

Ученые обратили внимание на загадочную сферу

Ави Леб подчеркивает важность исследований НЛО

Американские военные исследовали аномальный артефакт

Ангелы - представители высокоразвитой цивилизации

Власти исследуют странный шар, упавший с неба

Высокотехнологичный каменный век

Древние инопланетные технологии из Сибири

Загадочная сфера Буга, найденная в Колумбии

Загадочный объект посылает сигналы на Землю

Захи Хавасс не хочет раскрывать тайны Древнего Египта

Земля может быть выброшена с орбиты пролетающей звездой

Инопланетяне вызвали эпидемию чумы в Европе

Инопланетяне здесь, по крайней мере, в Калифорнии

Ключевые аспекты проблемы НЛО

Компаньон Бетельгейзе оказался протозвездой

Люди, предсказавшие вторжение инопланетян

Миф о Яда-камне и зеленом камне Хаттусы

Не жертвоприношения, а культ предков майя

Недосыпание пробуждает темные стороны личности

Пилоты ВВС слишком напуганы, чтобы высказываться о НЛО

Пилоты истребителей боялись огласки НЛО

Рука Божья появляется на УЗИ

Таинственный объект, освещающий ночное небо

Таинственный шар упал с неба в Колумбии

Тайна горы Шаста в Калифорнии

Тайна подводного города у берегов Кубы

Теория заговора Дэвида Кросби о НЛО

Треугольный НЛО из 'Повести временных лет'

Три темных астероида, летящих к Земле

Шокирующий заговор ЦРУ в попытке очернить коммунизм

Экзопланета с загадочной эллиптической термосферой

Девятая планета действительно существует

Девять жизней и шесть лап

Женщина вышла замуж за тряпичную куклу

Загадочная смерть исследователя антигравитации

Загадочная сфера, обнаруженная в Колумбии

Инъекции инсулина привели к ужасным наростам

Китай вооружит свою космическую станцию Тяньгун

Колдовство процветает, потому что политики этого хотят

Медсестра пережила околосмертный опыт и встретила Бога

Мужчина умер после близкого столкновения с НЛО

Патагонская раса великанов

Перуанские инопланетные мумии на 100% реальны

Планка для утверждений о внеземной жизни стала выше

Расщепление Луны произошло при жизни пророка Мухаммеда

Реальны ли НЛО и инопланетяне

Следы гигантов, обнаруженные США

Странное гуманоидное существо застреленное геологом

Таинственный металлический шар, упавший с неба

Удивительная колумбийская сфера вызывает споры

Умирающее Солнце оживит Европу

Белая голубка Николы Тесла

Большое землетрясение опустошит Калифорнию к 2032 году

Наверх
Яндекс.Метрика