Вы бы хотели заглянуть в самое сердце лаборатории, в которой создается квантовый компьютер?

👨🏻‍🔬Тогда обязательно посмотрите новую серию медиа-проекта «В мире ученых», героем которой стал Илья Семериков – научный сотрудник Физического института имени П. Н. Лебедева Российской академии наук и руководитель научной группы «Масштабируемые ионные квантовые вычисления» Российского квантового центра.

Из ролика вы узнаете о принципах работы квантового компьютера, о сложностях и проблемах, с которыми сталкивается Илья в своих исследованиях, а также о том, что нужно, чтобы построить квантовый компьютер.

Пришло время для дайджеста новостей!

Открыт нерелятивистский и немагнитный механизм генерации терагерцовых волн
Китайские ученые представили новый подход, использующий заряженные токи высокой плотности, активирующиеся под действием света.

Направленный поток ультразвука может менять функции мозга
Нейробиологи из США изучили воздействие на мозг человека новой технологии — краниальной ультразвуковой стимуляции. Исследование показало, что в четырех последующих сеансах КУС взаимодействие задней поясной коры с другими участками мозга существенно изменилось.

Российские компании создали первую блокчейн-платформу с постквантовым шифрованием
Компании QApp и Web3 Tech совместно внедрили алгоритмы, которые дополнительно повысят уровень защиты данных в блокчейне от будущих квантовых угроз.

А вы знали, что в квантовом мире даже переход между энергетическими уровнями вещества называется по-особенному.

Переход с одного энергетического уровня на другой называется осцилляциями Раби. Любое вещество может находиться в различных энергетических состояниях, переходы между которыми протекают при испускании или поглощении квантов. Двухуровневые системы с резонансным полем более сложны, и, чтобы описать излучение и поглощение квантов, необходимо решить систему динамических уравнений.

Воздействие импульса на систему с частотой, близкой к частоте ее перехода, меняет ее населенность по мере прохождения импульса. Если импульс достаточно длинный или интенсивный, система начнет периодически и плавно переходить с одного уровня на другой. Такие осцилляции называются осцилляциями Раби.

Учёные Российского квантового центра решили задачу перезагрузки топлива в ядерном реакторе

Наши коллеги изучили пригодность и эффективность квантовых алгоритмов для расчёта циклов перезакладки активной зоны ядерного реактора. Подобные задачи дискретной оптимизации являются одними из самых сложных с точки зрения классических вычислителей и наиболее перспективными с точки зрения квантовых.

Вычисления выполнялись на классической системе, эмуляторе квантового компьютера и на 5000-кубитном адиабатическом вычислителе D-Wave. В результате учёным удалось определить 4 оптимальных цикла перезагрузки реактора. При этом тесты показали преимущество квантово-вдохновлённого метода. Что касается чисто квантового расчёта, то из-за несовершенства существующих квантовых компьютеров он пока возможен лишь для простейшего случая.

💥Самое долгожданное ежегодное событие в научном мире – Нобелевская премия!

Только что объявлены лауреаты Нобелевской премии по физике 2023!

⭐️ Пьер Агостини (США), Ференц Крауз (Германия) и Анн Ль'Юйе (Швеция) «за экспериментальные методы, генерирующие аттосекундные импульсы света для изучения динамики электронов в веществе».

Поздравляем коллег!

Экспериментально доказаны гравитационные свойства антивещества

Со времен исследований Эйнштейна физики считают, что антивещество способно отталкиваться гравитацией. Чтобы проверить теорию известного ученого, исследователи из коллаборации ALPHA разработали специальный экспериментальный аппарат — высокую цилиндрическую вакуумную камеру с магнитной ловушкой. Силу магнитного поля такого аппарата можно было менять. Так, по мере снижения магнитного поля выяснилось, что 80% антиводорода аннигилировалось внутри камеры. Соответственно, результат доказал, что Альберт Эйнштейн был прав!

Сегодня мы расскажем вам о парадоксальном полушуточном законе, который сформулировал советский физик Михаил Александрович Леонтович — доктор физико-математических наук, действительный член Академии наук СССР, известный специалист по физике плазмы и радиофизике.

Мы часто рассказываем вам о квантовых вентилях — это базовые элементы квантового компьютера. А можно ли создать компьютер без них?

Команда теоретиков под руководством Николая Синицина в Лос-Аламосе предложила идею «центрального квантового спина», который действует как стержень, взаимодействуя со всеми окружающими его кубитами. Подвергнув систему воздействию магнитного поля, можно манипулировать спинами этих электронов. Исследователи воздействуют на эволюцию спинов и направляют систему на решение задачи более простым и прямым способом.

Одним из преимуществ подхода является также его совместимость с алгоритмом Гровера, разработанным для поиска в неструктурированных базах данных. Упростив и ускорив наиболее сложную часть алгоритма, данный метод может произвести революцию в обработке и поиске информации.

Лучше всего разместить квантовый компьютер.. под бывшей церковью!

На фотографиях изображен квантовый компьютер IQM, который установят в хранилище под бывшей церковью в Барселоне: именно в этом помещении сейчас расположен Национальный центр суперкомпьютеров (BSC-CNS) Политехнического университета Каталонии! Более того, это единственное место без колонн, которое находится в ведении университета и способно выдерживать нагрузку от массы в 44,5 тонны. Кстати, этот дата-центр открыт для экскурсий.

Самые точные часы в мире!

Принцип работы любых часов основан на отсчете количества повторений регулярных действий, соответствующих заданному промежутку времени. Например, механические часы фиксируют заданное количество колебаний маятника. В кварцевых часах действие происходит в кристалле кварца определенного размера, который сжимается и разжимается под воздействием электрического тока. Но эти часы всё равно показывают время с погрешностью — ±15 секунд в месяц. Когда кварцевый кристалл вибрирует, он утрачивает энергию, замедляется и теряет время. Чаще всего такие часы спешат — подводить их нужно примерно два раза в год.

В атомных часах нет никаких погрешностей: счетчик фиксирует микроволновый сигнал, испускаемый электронами в атомах при изменении уровня энергии. Когда атомы щелочных и щелочноземельных металлов вибрируют определенное количество раз, прибор принимает это значение за секунду. Часы Национального института стандартов и технологий получат погрешность на одну секунду лишь за 100 миллионов лет!

В легендарном математическом пакете MATLAB, знакомом каждому студенту естественнонаучных специальностей, появилась поддержка квантовых вычислений!

Библиотека для MATLAB позволяет разрабатывать различные программы оптимизации, сценарного моделирования и машинного обучения с помощью встроенного набора вантовых схем. Теперь в пакете имеется возможность смоделировать выполнение готового алгоритма на классических компьютерах, а потом запустить его на различных квантовых компьютерах, используя облачные сервисы. Для этого в программе предусмотрена поддержка IBM Qiskit и Amazon Braket.

Озвучены нобелевские лауреаты по химии. Ими стали Алексей Екимов, Луиc Брюс и Мунги Бавенди за открытие и синтез квантовых точек.

Руководитель научной группы «Квантовых симуляторов и интегрированной фотоники» Российского квантового центра Алексей Акимов, для НОП:

«Это открытие, которое уже вошло в нашу жизнь, даже если мы этого не замечаем. Квантовые точки используются повсеместно: от телевизионных экранов до светодиодных ламп и солнечных батарей.

Уникальность технологии в том, что она позволяет создавать искусственные атомы, похожие на обычные, но их можно контролировать и использовать. Чаще всего сегодня их используют как яркий красивый краситель – ведь цвет квантовой точки можно контролировать ее размером. Но их применения этим не ограничиваются, в будущем их можно использовать как однофотонные источники для квантовых линий связи и для фотонных вычислений.

В России технология производства квантовых точек активно развита, ведутся и активные исследования по улучшению их характеристик. Российский квантовый центр также работает в этом направлении, используя особый тип квантовых точек – квантовые точки, выращенные эпитаксией, для квантовых фотонных вычислителей нового поколения»

https://t.me/minobrnaukiofficial/5922

Российские ученые придумали способ получения катализатора для переработки газа в топливо

♻Одно из важных направлений развития зеленых технологий сегодня — использование неисчерпаемых природных ресурсов. Например, за счет энергии солнца фотокатализаторы могут преобразовывать углекислый газ в топливо. Ученые Национального исследовательского университета «МИЭТ» в составе научного коллектива предложили новый способ получения материала, позволяющего перерабатывать углекислый газ в метанол под воздействием солнечного света.

Разработанная технология позволяет быстро, экономично и на простом оборудовании получить фотокаталитический материал с улучшенными свойствами очень простым методом – электрофоретическим осаждением. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nanomaterials.