Suche
Mein Konto
Revoluce v kvantové fyzice: Nový fenomén ohromuje výzkumný tým!
Mezinárodní výzkumníci s Jonasem Haferkampem ze Sárské univerzity objevují nový kvantový fenomén, který by mohl způsobit revoluci v kvantových technologiích.
Revoluce v kvantové fyzice: Nový fenomén ohromuje výzkumný tým!
Mezinárodní tým výzkumníků objevil nový fenomén v kvantové fyzice, který by mohl mít dalekosáhlé důsledky pro budoucí kvantové technologie. Na tomto průlomovém výzkumu se podílí matematik Jonas Haferkamp z České republiky Sárská univerzita. Zjištění byla nedávno publikována v renomovaném časopiseVědazveřejněno.
Objev se týká vytváření náhodných kvantových stavů. Tyto stavy, které se zpočátku zdají chaotické a nepředvídatelné, jsou generovány rychleji, než se dříve předpokládalo. Pro ilustraci těchto složitých, chaotických podmínek vědci používají jasnou analogii: přirovnávají jev k míchání kávy a mléka. Tyto náhodné stavy mají zásadní význam pro další vývoj nových kvantových technologií.
Výzvy kvantové mechaniky
U kvantových počítačů, které operují s velkým počtem qubitů, se exponenciálně zvyšuje obtížnost dosažení čistě náhodných stavů. Kvantová mechanika sama popisuje stavy jako rozdělení pravděpodobnosti, spíše než nabízí pevné hodnoty jako v klasické fyzice. Kvantově mechanický stav je v klasických termínech často charakterizován jako neurčitý, což ztěžuje předpovídání výsledků měření. Ústřední roli zde hraje Heisenbergův princip neurčitosti, který popisuje nejistotu při měření kvantově mechanických stavů.
Vědci nyní našli „matematický trik“, jak snížit složitost interakcí částic. Vyvíjejí „pseudorandomizovanou matici“, která umožňuje simulovat náhodné procesy. Tato metoda by mohla výrazně urychlit implementaci v kvantových počítačích.
Důsledky pro budoucnost
Nová zjištění by mohla mít masivní důsledky pro shromažďování informací a metody šifrování. V kvantové mechanice mohou být různé stavy popsány matematickými reprezentacemi, jako jsou stavové vektory nebo operátory hustoty. Objev výzkumníků je v rozporu se stávajícími předpoklady a mohl by způsobit revoluci v současném stavu kvantového výzkumu.
Práce Haferkampa a jeho týmu má velký význam pro odborné publikum, protože vyvolává nové otázky o základních aspektech kvantové mechaniky. Budoucí vývoj v kvantové fyzice by mohl zásadně záviset na tom, jak lze tyto náhodné stavy integrovat do praktických aplikací. Původní publikace nese název„Náhodné jednotky v extrémně nízké hloubce“(DOI: 10.1126/science.adv8590).