|
Обнаружили волшебные частицы на БАК
|
|
|
|
В ноябре журнал Quanta опубликовал статью об обнаружении “волшебных” верхних кварков на Большом адронном коллайдере (БАК) в ЦЕРНе. Это волшебство, объяснили они, является частью интересного сдвига, происходящего в БАКЕ по мере того, как ученые осознают, насколько полезными могут быть имеющиеся там возможности для квантовых вычислений. Коллайдер, который станет достаточно взрослым, чтобы голосовать в сентябре этого года, развивается, чтобы помочь квантовым исследователям в изучении информации в дополнение к заявленным целям в физике и космологии.
|
|
|
|
Под одной огромной крышей БАК включает в себя сам ускоритель частиц, представляющий собой кольцо диаметром 5,34 мили, и четыре рабочих места, где установлены детекторы частиц, такие как ATLAS и CMS, для регистрации столкновений и частиц. На каждом пит-стопе может проводиться более одного текущего эксперимента, и ученые со всего мира регистрируются для использования оборудования и данных.
|
|
|
|
Компания Quanta объяснила, что ATLAS стала новостью, потому что они смогли разместить и наблюдать рекордные квантовые запутанности. Внутри БАК исследователи сталкивают протоны друг с другом и “создают на их обломках топ-кварк и анти-топ-кварк, самые тяжелые из известных элементарных частиц”, - пишет Шалма Вегсман. Из-за своей массы топ-кварку и антикварку требуется гораздо больше времени, чем обычным кваркам, для рекомбинации, и за это время частицы распадаются.
|
|
|
|
Это оставляет, так сказать, квантовое пятно, которое показывает, как две частицы были запутаны. Исследователи смогли показать, что верхний кварк и анти-верхний кварк демонстрируют высокую степень запутанности, что может сделать квантовые компьютеры быстрее, чем традиционные компьютеры.
|
|
|
|
|
|
|
Квантовые вычисления основаны на идее, что квантовые биты, или кубиты, могут использоваться вместо традиционных компьютерных битов в качестве единиц данных. Теоретически, все, что имеет значения “включено” и “выключено”, может быть преобразовано в двоичный код для компьютерных вычислений. Это потому, что компьютерная логика - это всего лишь набор физических элементов, очень похожих на выключатели освещения. Если две точки соединяются, то включается "свет", и компьютер может создать другой поток информации. Электроны или фотоны строго включены или выключены и разгоняются до максимально возможных скоростей для этих включений и выключений.
|
|
|
|
Но квантовые системы могут демонстрировать нечто большее, чем просто включаться и выключаться, из-за своих сложных состояний. Ученым не терпится найти конкретные квантовые установки, которые наилучшим образом подчеркнут это преимущество, потому что в противном случае нет смысла использовать дорогостоящую, громоздкую квантовую систему, которая должна быть переохлаждена, удерживаться сверхпроводящими магнитами и так далее — все это требует огромного количества энергии. Мы все еще ждем возможности полностью преобразовать исходные материалы в практичные машины, которые могли бы привести к революции в области квантовых вычислений.
|
|
|
|
Источник
|
