Самым ярким событием недели, конечно же, стал Форум будущих технологий в Москве. Подробнее об этом в программе «Вести недели» на канале «Россия-1».

Смотрите на нашей страничке ВКонтакте
#ФорумБудущихТехнологий

Квантовый мост между Россией и Китаем — звучит футуристично, не правда ли?

В ходе международной научной конференции ICQT 2023, которая дала старт Форуму будущих технологий «Вычисления и связь. Квантовый мир», была представлена прорывная квантовая технология, c помощью которой данные шифруются ключами, которые нельзя взломать!

Российские специалисты завершили эксперимент с помощью китайского спутника Micius между двумя наземными приемными станциями — Российского квантового центра на территории Звенигородской обсерватории ИНАСАН и китайской стороны, в районе Наньшань.

Во время эксперимента они передали 570 килобит ключевой информации, стороны обменялись монохромными зашифрованными изображениями размером 256 х 64 пикселей. По мнению специалистов, создание защищенных каналов связи на основе квантового распределения ключей позволит надежно защищать важную информацию от хакеров и несанкционированного доступ.

У всех платформ для квантовых вычислений есть свои особенности и недостатки, которые мешают им стать массовыми в обычной жизни. В основном это связано с их большим размером, который не вызывает вопросов в лабораторных условиях, но для быта такое мало применимо. Ученым сейчас важнее увеличивать мощность вычислителей, чем поработать над их размером.

Однако группу исследователей из Инсбрукского университета имени Леопольда и Франца заинтересовала эта проблема. Ученые смогли собрать квантовый вычислитель на ионах, который уместился в две серверные стойки, при этом уменьшение размера установки не сказалось на качестве результатов. При такой компоновке исследователям необходимо было решить, каким способом кодировать кубиты-ионы: использовать оптические переходы или микро- и радиоволны. Авторы остановились на первом варианте: для его реализации нужен всего один лазерный пучок, а сам процесс загрузки ионов в оптическую ловушку, приготовление нужного состояния и манипулирование им не вызывают сложностей.

Сегодня мы расскажем вам очередную забавную историю о молчаливости Поля Дирака, которая взята из воспоминаний венгерско-американского физика-теоретика Юджина Вигнера.

Несколько лет назад ученые впервые обнаружили кристаллы Паули. Рассказываем, что это за открытие и почему оно важно.

Процесс, в котором отталкивающее взаимодействие между частицами равно притягивающей силе, приводит к формированию кристаллической структуры вещества.

Процесс получения симметричной структуры протекает и по-другому: он может происходить даже при полном отсутствии взаимодействия между частицами! Как?
Согласно принципу запрета Паули два фермиона не могут находиться в одинаковом квантовом состоянии одновременно, поэтому если поместить несколько невзаимодействующих фермионов в общий потенциал, то это приведет к появлению антикорреляции между различными положениями частиц. Получится, что фермионы самоорганизуются и образуют кристаллоподобную структуру, которая минимизирует вероятность нахождения двух частиц в одной точке.

Взаимодействие сходных частиц получило название обменного, а возникающая структура называется кристаллом Паули, так как визуально она напоминает именно это вещество.

Физики из Великобритании провели эксперимент, объединяющий классические эффекты квантовой механики и специальной теории относительности.

За все время ученые поставили всего три подобных эксперимента. В первом эксперименте измерялся квантово-механический сдвиг фазы интерферирующих нейтронов, помещенных в гравитационное поле со слабым градиентом, во втором наблюдалось за интерференцией фотонов в равномерно ускоряющейся системе. В основе третьего эксперимента лежит эффект Хонга — У — Мандела по проверке квантовой природы света.

Вероятность того, что оба фотона одновременно попадут на один и тот же выход, равна 0,5. Если же фотоны являются бозонами, то они всегда выходят из светоделителя вместе. Чтобы фотоны были отличны, нужно, чтобы они проходили расстояние до детектора за одинаковое время. Ученые создали временную задержку между фотонами и оценивали вероятность одновременного регистрирования детектором. Для проверки связи между теориями физики разместили установку на вращающейся платформе. В ходе эксперимента исследователям удалось предсказать сдвиг около 170 градусов на герц — а это согласуется со сдвигом, предсказанным СТО.

Если на Луне когда-либо получится построить настоящий город с жилыми домами и зданиями, то градостроители и архитекторы уже сейчас знают, какой материал смогут для этого использовать – гранит!

А все потому, что ученые обнаружили большой гранитный массив на обратной стороне Луны. На 20-километровой глубине диаметр массива может достигать 53 километров, ближе к поверхности около 13 километров. Этого хватит для целого города! Предполагается, что такое количество гранита осталось после извержения вулкана. Кстати, на других планетах гранит практически не встречался до этого открытия.

Такую важную находку ученым удалось сделать благодаря повышенному теплому микроволновому излучению. Область этого излучения совпадает с кратером вулкана. Такое открытие делает Луну еще более похожей на Землю и помогает в дальнейшем изучении формирования этого спутника нашей планеты.

Лауреат Нобелевской премии по физике, создатель первой квантовой теории атома Нильс Бор сдавал астрономию на устном экзамене для получения докторской степени. Экзамен принимал известный астрофизик Карц Шварцшильд, один из основоположников теоретической астрофизики. Преподаватель спросил Бора:

– Что вы делаете, когда видите падающую звезду?
Правильным ответом, который Бор знал, был следующим: «Я бы посмотрел на часы, заметил время, определил созвездие, из которого она появилась, направление движения, длину светящейся траектории и затем вычислил бы приблизительную траекторию». Но вместо этого сказал:
– Загадываю желание.

Что было на экзамене дальше – неизвестно, однако докторскую диссертацию по классической электронной теории металлов Бор защитил.

В некотором роде противоположностью Энрико Ферми был американский физик Оппенгеймер, который обладал даром даже простые физические проблемы излагать языком абстрактным и туманным.

По случаю премьеры фильма «Оппенгеймер» делимся с вами анекдотом (а может и былью) из американского периода жизни Ферми, который дает понятие о научном стиле двух великих ученых.

Немецкие ученые решили проверить один из постулатов фундаментальной физики – принцип эквивалентности. Суть принципа – гравитационная и инертная массы любого тела равны. Это значит, что у человека, находящегося в закрытой кабине или комнате, нет возможности определить, движется она с ускорением или находится в гравитационном поле.

Физикам удалось доказать, что Эйнштейн был прав. Ученые использовали данные «лазерной локации Луны» за 50 лет). Эти данные подтвердили, что пассивная и активная гравитационные массы эквивалентны вне зависимости от материала.

Если предположить, что пассивная и активная гравитационные массы не эквивалентны, а их соотношение зависит от материала, то объекты из разных материалов с отличными центрами масс будут ускоряться. Например, должна меняться скорость Луны, которая состоит из алюминиевой оболочки и железного ядра со смещенными относительно друг друга центрами масс. Именно для этого ученые и использовали данные «лазерной локации Луны», которые показали, что ускорения нет.

Французы заявили о достижении квантового превосходства в радарных технологиях
Учёные создали схему, в которой происходит запутывание двух
микроволновых фотонов, один из которых летит к цели,
отражается от неё и возвращается к источнику, где
сравнивается с «холостым» фотоном. Эффект запутанности позволяет с большой
точностью детектировать сигнал и выделяет его даже на фоне очень
сильных помех.

Российский квантовый центр и VK будут развивать квантовые вычисления в облаке
Партнеры планируют ускорить развитие квантовых вычислений с помощью
облачной платформы VK Cloud. Первые эксперименты уже позволили решить
часть технологических и инфраструктурных задач и провести вычисления с
рекордными для России показателями.

ННГУ планирует развивать направление квантовых вычислений с вузами Ирана
Новгорода Университет Лобачевского (ННГУ) готов увеличить число
научных и образовательных направлений при сотрудничестве с вузами
Ирана, и планирует развивать направление квантовых вычислений.