Начальную скорость квантовой запутанности измерили в аттосекундах
Динамику возникновения таких загадочных явлений, как квантовая запутанность, можно вычислить и потенциально измерить в будущем экспериментальным путем на аттосекундных масштабах времени (одна аттосекунда равна миллиардной части миллиардной доли секунды). К этому выводу пришла международная команда физиков, разработавшая теоретические модели и применившая методы компьютерного моделирования.
Явление, при котором две или более частицы остаются настолько взаимосвязанными, что математическое описание одной невозможно без учета параметров другой, даже если они расположены на большом расстоянии друг от друга, называют квантовой запутанностью.
Считается, что частицы запутываются мгновенно, то есть так быстро, что скорость этого процесса едва ли можно осознать — не то что измерить.
Тем не менее международная исследовательская группа из Венского технического университета (Австрия) приблизилась к пониманию того, как именно начинается квантовая запутанность. Команда под руководством Йоахима Бургдёрфера (Joachim Burgdörfer) и Ивы Бржезиновой (Iva Březinová) разработала новые теоретические модели и, решив уравнение Шредингера для атома гелия, применила компьютерное моделирование, чтобы с его помощью подвергнуть атомы воздействию экстремально интенсивного и высокочастотного лазерного импульса.
В результате физики добились ситуации, при которой один электрон вырывался из атома и улетал, в то время как второй изменял свою орбиту вокруг ядра и мог переходить в другое энергетическое состояние. Так исследователи смогли показать, что два электрона становились квантово запутанными: измеряя один, они получали информацию о состоянии другого.
«Это означает, что момент вылета электрона принципиально не определен. Можно сказать, сам электрон не знает, когда покинул атом, и находится в состоянии суперпозиции, то есть покидает атом как в более ранний, так и в более поздний момент времени», — объяснили авторы научной работы.
Напомним, электроны в атоме движутся вокруг ядра по орбиталям: те, что расположены дальше от ядра, обладают большей энергией, а те, что находятся ближе, — меньшей.
Хотя определить точное время вылета первого электрона невозможно, оно связано с состоянием второго: если оставшийся электрон обладает более высокой энергией, то первый, вероятно, покинул атом раньше. Если же второй электрон обладает меньшей энергией, то первый улетел позже, с разницей примерно в 232 аттосекунды (чтобы получить одну аттосекунду, необходимо разделить секунду на миллион три раза подряд).
Таким образом, результаты исследования, представленного в журнале Physical Review Letters, показали, что для полного понимания квантовых эффектов недостаточно считать их мгновенными, поскольку важные корреляции проявляются только на аттосекундных масштабах времени. Однако в будущем эти процессы можно моделировать, вычислять и даже измерять экспериментальным путем.
Статья уже привлекла внимание научного сообщества, а ее авторы сотрудничают с исследовательскими группами, которые стремятся в экспериментах подтвердить описанные в работе выводы — но пока такого подтверждения нет. В любом случае ученые постепенно обретают лучшее понимание ранее недоступных (из-за технологических ограничений) фундаментальных процессов квантовой механики и приближаются к разработке инновационных квантовых технологий.
Telegram 
Дзен 
VK Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
Ученые нашли убедительное свидетельство того, что Большое Магелланово Облако — одна из ближайших к нам галактик — впервые приближается к Млечному Пути. Это открытие меняет представления о будущем нашей Галактики — от орбит спутников до распределения окружающего газа.
Психопатия — пугающее расстройство личности, оно ассоциируется с безжалостностью, жестокостью, агрессией и насилием. Неудивительно, что самая большая концентрация выявленных психопатов наблюдается в тюрьмах, где каждый 25-й заключенный демонстрирует высокий уровень психопатии. Помимо социальных проблем, эта болезнь наносит обществу материальный ущерб, достигающий сотен миллиардов долларов в год.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии