Revoluție în fizica cuantică: un nou fenomen uimește echipa de cercetare!

Revoluție în fizica cuantică: un nou fenomen uimește echipa de cercetare!

O echipă internațională de cercetători a descoperit un nou fenomen în fizica cuantică care ar putea avea implicații de anvergură pentru viitoarele tehnologii cuantice. Matematicianul Jonas Haferkamp este implicat în această cercetare revoluționară Universitatea Saarland. Descoperirile au fost publicate recent în renumitul jurnalŞtiinţăpublicat.

Descoperirea se referă la crearea unor stări cuantice aleatorii. Aceste stări, care inițial par haotice și imprevizibile, sunt generate mai rapid decât se presupunea anterior. Pentru a ilustra aceste condiții complexe, haotice, cercetătorii folosesc o analogie clară: compară fenomenul cu amestecarea cafelei și a laptelui. Aceste stări aleatorii au o importanță centrală pentru dezvoltarea ulterioară a noilor tehnologii cuantice.

Provocări ale mecanicii cuantice

Cu calculatoarele cuantice care funcționează cu un număr mare de qubiți, dificultatea de a obține stări pur aleatoare crește exponențial. Mecanica cuantică în sine descrie stările ca distribuții de probabilitate, mai degrabă decât să ofere valori fixe ca în fizica clasică. O stare mecanică cuantică este adesea caracterizată ca nedeterminată în termeni clasici, ceea ce face ca predicția rezultatelor măsurătorilor să fie complexă. Principiul incertitudinii Heisenberg joacă un rol central aici, deoarece descrie incertitudinea în măsurarea stărilor mecanice cuantice.

Cercetătorii au găsit acum un „truc matematic” pentru a reduce complexitatea interacțiunilor particulelor. Ei dezvoltă o „matrice pseudo-randomizată” care face posibilă simularea proceselor aleatorii. Această metodă ar putea accelera semnificativ implementarea în calculatoarele cuantice.

Implicații pentru viitor

Noile descoperiri ar putea avea implicații masive pentru colectarea informațiilor și metodele de criptare. În mecanica cuantică, diferite stări pot fi descrise prin reprezentări matematice, cum ar fi vectori de stare sau operatori de densitate. Descoperirea cercetătorilor contrazice ipotezele existente și ar putea revoluționa starea actuală a cercetării cuantice.

Munca lui Haferkamp și a echipei sale este de mare importanță pentru publicul de specialitate, deoarece ridică noi întrebări despre aspectele fundamentale ale mecanicii cuantice. Evoluțiile viitoare în fizica cuantică ar putea depinde în mod esențial de modul în care aceste stări aleatoare pot fi integrate în aplicații practice. Publicația originală poartă titlul„Unități aleatorii la adâncime extrem de mică”(DOI: 10.1126/science.adv8590).