Революция в квантовата физика: Нов феномен изумява изследователския екип!

Революция в квантовата физика: Нов феномен изумява изследователския екип!

Международен екип от изследователи откри нов феномен в квантовата физика, който може да има дълбоки последици за бъдещите квантови технологии. Математикът Йонас Хаферкамп от е участвал в това новаторско изследване Саарландски университет. Констатациите бяха публикувани наскоро в известното списаниеНаукапубликувани.

Откритието се отнася до създаването на произволни квантови състояния. Тези състояния, които първоначално изглеждат хаотични и непредвидими, се генерират по-бързо, отколкото се предполагаше преди. За да илюстрират тези сложни, хаотични условия, изследователите използват ясна аналогия: те сравняват феномена със смесването на кафе и мляко. Тези произволни състояния са от централно значение за по-нататъшното развитие на нови квантови технологии.

Предизвикателствата на квантовата механика

С квантовите компютри, които работят с голям брой кубити, трудността за постигане на чисто произволни състояния нараства експоненциално. Самата квантова механика описва състоянията като вероятностни разпределения, вместо да предлага фиксирани стойности, както в класическата физика. Квантовото механично състояние често се характеризира като неопределено в класически термини, което прави прогнозирането на резултатите от измерването сложно. Принципът на неопределеността на Хайзенберг играе централна роля тук, тъй като описва несигурността при измерването на квантово-механичните състояния.

Сега изследователите са открили „математически трик“, за да намалят сложността на взаимодействията на частиците. Те разработват „псевдорандомизирана матрица“, която прави възможно симулирането на случайни процеси. Този метод може значително да ускори внедряването в квантовите компютри.

Последици за бъдещето

Новите открития могат да имат огромни последици за методите за събиране на информация и криптиране. В квантовата механика различни състояния могат да бъдат описани чрез математически представяния като вектори на състоянието или оператори на плътност. Откритието на изследователите противоречи на съществуващите предположения и може да революционизира текущото състояние на квантовите изследвания.

Работата на Хаферкамп и неговия екип е от голямо значение за специализираната публика, защото повдига нови въпроси относно фундаменталните аспекти на квантовата механика. Бъдещото развитие на квантовата физика може да зависи от това как тези произволни състояния могат да бъдат интегрирани в практически приложения. Оригиналната публикация носи заглавието„Произволни единици в изключително ниска дълбочина“(DOI: 10.1126/science.adv8590).