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 Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
26 мая в России отмечается День российского предпринимательства, подчеркивающий важность среднего и малого бизнеса для экономики государства. Многие бизнесмены начинают свой путь в университете. Современные вузы все чаще становятся пространством, где дипломные проекты превращаются в технологические продукты, а студенты — в предпринимателей еще до окончания учебы. О том, почему университетская среда становится важной частью стартап-экосистемы и какие инструменты действительно помогают запускать проекты, рассказывает проректор по образованию НИТУ МИСИС Андрей Воронин.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
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