Drogi Wykopowiczu
w załączonym linku do Polityki Prywatności przypominamy podstawowe informacje z zakresu przetwarzania danych osobowych dostarczanych przez Ciebie podczas korzystania z naszego serwisu. Zamykając ten komunikat (klikając w przycisk “X”), potwierdzasz, że przyjąłeś do wiadomości wskazane w nim działania.
+123
pokaż komentarz
Fizyka kwantowa ustanawia prawa, które dominują we wszechświecie w bardzo małej skali.
Umiejętność wykorzystania zjawisk kwantowych pozwoli nam, miejmy nadzieję, zbudować maszyny takie jak komputery kwantowe, które zgodnie z przewidywaniami będą wykonywać pewne obliczenia znacznie szybciej niż konwencjonalne komputery.
Jednym z głównych problemów z budową procesorów kwantowych jest to, że zdolność do śledzenia i kontrolowania systemów kwantowych w czasie rzeczywistym jest w przeważającej mierze bardzo delikatnym zadaniem: jeśli spróbujemy nieostrożnie manipulować tymi systemami, to w ich wyniku końcowym pojawią się znaczące błędy. Nowa praca zespołu z Aalto, mamy nadzieję, oznacza, że możemy wykonać te delikatne operacje tak szybko, jak to tylko możliwe.
Aby osiągnąć ten cel, naukowcy nadzorowali zjawiska kwantowe w indywidualnie zaprojektowanym obwodzie elektrycznym zwanym transmonem . Kiedy schładza się układ transmonowy do temperatury rzędu kilku tysięcznych części stopnia powyżej zera absolutnego, urządzenie wchodzi w stan kwantowy i zaczyna zachowywać się jak sztuczny atom.
Jedną z cech kwantowych, która interesuje badaczy jest to, że energia transmonu może przyjmować tylko określone wartości, zwane poziomami energii. Poziomy energii są jak stopnie na drabinie: osoba wspinająca się po drabinie musi zatrzymać się na stopniu i nie może zawisnąć gdzieś pomiędzy dwoma stopniami.
Podobnie, energia, jaką posiada transmon może być tylko wartością wyznaczoną dla poziomów energii. Kiedy promienie mikrofalowe padają na obwód, transmon pochłania energię i może "wspinać" się po szczeblach drabiny.
W pracy opublikowanej 8 lutego w czasopiśmie Science Advances, grupa z Aalto University kierowana przez Docenta Sorina Paraoanu, starszego wykładowcy uniwersyteckiego w Wydziale Fizyki Stosowanej, była w stanie sprawić, przeskok transmonu na więcej niż jeden skok energii w jednym kroku. Wcześniej było to możliwe tylko dzięki bardzo łagodnej i powolnej regulacji sygnałów mikrofalowych, które sterują urządzeniem.
W nowej pracy, dodatkowy mikrofalowy sygnał sterujący o bardzo specyficznym kształcie pozwala na bardzo precyzyjną i szybką zmianę poziomu energii. Dr Antti Vepsäläinen, główny autor, wyjaśnia: Mamy powiedzenie w Finlandii: "hiljaa hyväää tulee" (powoli zrób to). Udało nam się jednak pokazać, że poprzez ciągłe korygowanie stanu systemu, możemy prowadzić ten proces szybciej i z wysoką dokładnością".
Dr Sergey Danilin, jeden z współautorów, opisuje proces kontroli kwantowej - czyli proces wykorzystywania układów scalonych, takich jak transmony do budowy komputerów kwantowych - poprzez rozszerzenie analogii "wspinania po drabinie".
Aby uzyskać użyteczny system kwantowy, trzeba sobie wyobrazić wspinanie się po drabinie przy jednoczesnym trzymaniu szklanki wody.
Takie coś może zadziałać, jeśli ktoś zrobi to płynnie - ale jeśli to zrobimy zbyt szybko, woda zostanie rozlana. Z pewnością wymaga to specjalnych umiejętności".
Naukowcy odkryli, że w świecie kwantowym, aby szybko wspiąć się po schodach bez rozlewania wody, trzeba ostrożnie przeskoczyć przez dwa stopnie na raz. To zmniejszenie drabiny energetycznej osiągnięto dzięki temu, że transmon absorbował jednocześnie dwa fotony mikrofalowe.
Prawa natury nakładają ograniczenie na to, jak szybko może nastąpić przełączanie energii kwantowej, nawet w przypadku pewnych "skrótów", a ograniczenie to nazywane jest kwantowym ograniczeniem prędkości. Ku ich uciesze, naukowcy z Aalto odkryli, że ich nowa metoda spowodowała zmiany w poziomie energii, które miały miejsce przy prędkościach zbliżonych do teoretycznie obliczonej granicy.
[ Szukanie w googlu wydaje taki ciekawy artykuł Quantum speed limits are not actually quantum ]
Szerszy wpływ kontroli szybkiego przesyłu energii w systemach kwantowych jest również przedmiotem zainteresowania fizyków. Obliczenia kwantowe i aplikacje modelowania kwantowego są potencjalnie ważne i wymagają szybkich i bardzo niezawodnych operacji, takich jak przygotowanie stanu i tworzenie bramek kwantowych.
Dr Paraoanu widzi możliwości rozwoju również w innych kierunkach: "Chcielibyśmy głębiej zrozumieć procesy związane z transferem energii, które są wszechobecne w świecie przyrody i w otaczających nas technologicznych cudach.
Na przykład, czy istnieją fundamentalne ograniczenia dotyczące szybkości ładowania akumulatora samochodu elektrycznego? W szybko rozwijającej się dziedzinie technologii kwantowych możliwe jest, że ta nowa metoda sterowania znajdzie wiele zastosowań.
Jeśli chcesz być na bieżąco z najlepszymi znaleziskami to zapisz się na MikroListę.
http://mirkolisty.pvu.pl/list/56Bf7jbXdbGvM2NK i dodaj Swój nick do listy #swiatnauki.
Wystarczy, że klikniesz "dołącz" na stronie listy
#swiatnauki #gruparatowaniapoziomu #liganauki #ligamozgow #fizyka #fizykakwantowa #komputery
źródło: F2.large.jpg
-21
pokaż komentarz
Fizyka kwantowa ustanawia prawa
@RFpNeFeFiFcL: Raczej opisuje te zjawiska a nie ustanawia prawa. Chociaż niektórzy twierdzą, że to dyskusyjna kwestia.
+41
pokaż komentarz
@RFpNeFeFiFcL: weź się uspokój człowieku, ledwo przeczytałem i częściowo zrozumiałem wrzut o astrofizyce a Ty tu z takim towarem?
minus za brak #qualitycontent
+12
pokaż komentarz
@grzesiek-bat:
Tak jest napisane w oryginalnym źródle z którego tłumaczyłem.
Quantum physics sets the laws that dominate the universe at the very small scale.
+18
pokaż komentarz
weź się uspokój człowieku, ledwo przeczytałem i częściowo zrozumiałem wrzut o astrofizyce a Ty tu z takim towarem?
@wacek_1984:
Dzięki :)
Masz na dokładkę BONUS PACK ze wspomnianego artykułu o kwantowym ograniczeniu prędkości w Phys.org ( ͡º ͜ʖ͡º)
[Tłumaczenie na szybko z GT.]
Mechanika kwantowa ma fundamentalne ograniczenia prędkości - górne granice szybkości, z jaką mogą ewoluować systemy kwantowe. Jednakże dwie grupy pracujące niezależnie opublikowały prace pokazujące po raz pierwszy, że kwantowe ograniczenia prędkości mają klasycznego odpowiednika: klasyczne ograniczenia prędkości.
Wyniki są zaskakujące, ponieważ poprzednie badania sugerowały, że kwantowe ograniczenia prędkości są czysto kwantowe w naturze i znikają w klasycznych systemach.
Obie grupy - jedna składająca się z Brendana Shanahana i Adolfo del Campo na Uniwersytecie Massachusetts wraz z Aurelia Chenu i Normanem Margolusem na MIT, druga składająca się z Manaka Okuyama z Tokijskiego Instytutu Technologii i Masayuki Ohzeki na Uniwersytecie w Tohoku - opublikowały prace na temat klasycznych ograniczeń prędkości w Listach z Przeglądu Fizycznego.
W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat fizycy badali kwantowe ograniczenia prędkości, które określają minimalny czas trwania danego procesu pod względem wahań energii procesu. Kwantowa granica prędkości może być wtedy uważana za relację niepewności czasowo-energetycznej.
Chociaż koncepcja ta jest podobna do zasady nieoznaczoności Heisenberga, która odnosi się do niepewności pozycji i pędu, to jednak w mechanice kwantowej czas jest traktowany inaczej.
Jednak podobieństwa między tymi dwoma relacjami oraz fakt, że zasada nieoznaczoności Heisenberga jest zjawiskiem ściśle kwantowym, od dawna sugerują, że kwantowe ograniczenia prędkości są podobnie ściśle kwantowe i nie mają klasycznego odpowiednika.
Jedynym znanym ograniczeniem prędkości klasycznych systemów jest to, że obiekty nie mogą poruszać się szybciej niż prędkość światła ze względu na STW, ale nie jest to związane z relacją energia-czas w wantowym ograniczeniu prędkości
Wyniki pokazują, że kwantowe ograniczenia prędkości nie są oparte na żadnych podstawowych zjawiskach kwantowych, ale są uniwersalną własnością opisu każdego procesu fizycznego, czy to kwantowego czy klasycznego.
"To właśnie pojęcie informacji i rozróżnialności ujednolica ograniczenia prędkości zarówno w domenie klasycznej, jak i kwantowej", powiedział del Campo Phys.org.
Ponieważ kwantowe ograniczenia prędkości mają potencjalne zastosowania do zrozumienia ostatecznych granic obliczeń kwantowych, nowe wyniki mogą pomóc w określeniu, które scenariusze mogą skorzystać z przyspieszenia kwantowego w porównaniu z metodami klasycznymi.
"Ograniczenia prędkości kwantowej mają wiele zastosowań, od metrologii po obliczenia kwantowe", powiedział del Campo. "To ekscytujące wyobrazić sobie implikacje klasycznych ograniczeń prędkości, które wyprowadziliśmy".
źródło: classicalspe.jpg
+19
pokaż komentarz
@RFpNeFeFiFcL: Nie myślałeś żeby swoje wpisy/tłumaczenia wrzucać na jakiegoś bloga i w ten sposób wrzucać na wykop zamiast rozbite po komentarzach? Łatwiej komuś wysłać, zapisać sobie link i przede wszystkim wrzucić w jakieś "Send to Kindle" lub podobne i przeczytać na czytniku :) No i można by dodać sobie do RSS.
+4
pokaż komentarz
@RFpNeFeFiFcL: fajne, przystępnie napisane, ale przyznam że dla mnie trudne do pojęcia, w sumie trochę jak w szkole, na początku czarna magia, po 30-40 artykułach można już podstawy załapać.
Dobra robota kolego.
+12
pokaż komentarz
@Voyager-1:
Mam za słaby ogólny poziom prawdziwej wiedzy naukowej, dla prowadzenia czegoś bardziej ambitnego.
Do tego DDD tropi mnie bezlitośnie w każdym wpisie ( Miąłem nawet już kryzys, kiedy 6 razy poprawiłem krótkie nieskomplikowane zdanie o ewolucji i za każdym razem byli coraz to większe koszmary ortograficzne i gramatyczne. Chciałem zrezygnować z tego co robię...)
To jest dobre na Wykop, gdzie wiele nieścisłości i błędów można wybaczyć amatorskim podejściem.
+6
pokaż komentarz
@RFpNeFeFiFcL: Jak dla mnie taki blog mógłby być fajnym archiwum tego co robisz i wcale nie musiałby się różnić podejściem od komentarzy na wykopie, ale to twoja (świetna!) robota więc rób jak ci wygodniej :)
+5
pokaż komentarz
@RFpNeFeFiFcL:
"hiljaa hyväää tulee"
Kurde, nie wiedziałem że to przysłowie :)
źródło: c-sf.smule.com
-2
pokaż komentarz
raczej opisuje te zjawiska a nie ustanawia prawa.
@grzesiek-bat: tak.
Dokladnie tak jak gramatyka opisuje zjawiska stawiania obok siebie liter, a nie ustanawia jej prawa.
-1
pokaż komentarz
@wacek_1984: hmm bo tlumaczenie wyglada na takie z translate.google.pl :(
+1
pokaż komentarz
@RFpNeFeFiFcL proponuję byś zamieszczal krótkie wpisy co jakiś czas o podstawach mechaniki kwantowej. Byłaby to ciekawa lektura na mikro :)
-2
pokaż komentarz
@RFpNeFeFiFcL:
GIF
źródło: i.gifer.com (1.85MB)
+1
pokaż komentarz
@RFpNeFeFiFcL: Czyli zaszedł w tym przypadku odpowiednik absorpcji dwufotonowej? W takim razie była to kwestia kształtu sygnału, czy może raczej jego natężenia?
-1
pokaż komentarz
@KubaGrom:
Jeżeli dobrze zrozumiałem co tam napisali to raczej specjalnego kształtu.
In the new work, an additional microwave control signal shaped in a very specific way allows a very precise and fast change of the energy level.
-1
pokaż komentarz
@Clermont @stanulam @KubaGrom
Czy ktoś z kolegów byłby uprzejmy pomóc przetłumaczyć zdanie co oznacza pogrubione zdanie, tz najbardziej ta końcówka w nawiasach ?
Główkowałem wczoraj z 2 godziny i poległem :(
Although this concept is similar to Heisenberg's uncertainty principle, which relates position and momentum uncertainties, time is treated differently in quantum mechanics (as a parameter rather than an observable).
Z artykułu Quantum speed limits are not actually quantum
#pytanie #pytaniedoeksperta #kiciochpyta
+1
pokaż komentarz
@RFpNeFeFiFcL: Czas jest w mechanice kwantowej traktowany inaczej (raczej jako parametr niż jako obserwabla).
-1
pokaż komentarz
obserwabla
@Clermont:
Dzięki wielkie. Nie ma jak profi. :)
O tej obserwabla pierwszy raz słyszę, a edytor podkreślał go na czerwono - chociaż jest jak byk artykuł w polskiej Wikipedii .
http://pl.wikipedia.org/wiki/Obserwabla
+1
pokaż komentarz
@RFpNeFeFiFcL:
Czas nie jest traktowany jak obserwabla tylko jak zmienny parametr ewolucji układu. W efekcie zależność innych wartości od czasu nie następuje w takim sam sposób jak dla nieoznaczoności Heisenberga (pęd i położenie to obserwable, które ze sobą nie komutują i dlatego nie mogą być określone równocześnie) choć koncepcja granicznej szybkości zmian energii trochę to zjawisko przypomina.
-1
pokaż komentarz
@KubaGrom:
Dzięki za dokładne wyjaśnienie i ogromny szacunek za wiedzę.
+1
pokaż komentarz
@RFpNeFeFiFcL połowę z tego nie rozumiem ale czytam całe bo ciekawe
0
pokaż komentarz
@Toxicowski:
W istocie mam tak samo.
Ja nawet próbowałem PDF poczytać :)
+1
pokaż komentarz
@RFpNeFeFiFcL: jak tylko widzę Twój nick to wykop w ciemno!
0
pokaż komentarz
@Vexis:
Dzięki cumplu :)
+8
pokaż komentarz
Ja tylko sprecyzuję jedną rzecz odnośnie fizyki kwantowej. To nie mikroskopowy świat działa zgodnie z zasadami fizyki kwantowej. CAŁY świat działa zgodnie z fizyką kwantową. Wszyscy żyją w kwantowym świecie. Nasz klasyczny świat to po prostu kwantowy świat z którego wyrzucamy wszystkie dokładniejsze poprawki. To nie idzie w drugą stronę.
+2
pokaż komentarz
Za RFpNeFeFiFcL zawsze wykop :) dzięki za tłumaczenie
-1
pokaż komentarz
@aligejtor:
Dzięki :)
-6
pokaż komentarz
niezawodnych komputerów kwantowych
Nie ma i nie będzie niezawodnych urządzeń - bo człowiek nie jest nieomylny, już po nagłówku wiem, że to kolejny pseudonaukowy bełkot i clickbait.
0
pokaż komentarz
@Ranger: Twój awatar wiele mówi o wydalanych przez Ciebie treściach.
Niby slodkie i kolorowe, ale nadal to rzygi ( ͡° ͜ʖ ͡°)
-22
pokaż komentarz
Ale rozumiecie że komputer kwantowy nada się do szyfracji i chyba tyle? Gry ani windowsa na nim nie uruchomisz bo wyp$?#@#%i ci za dużo błędów.
Komputer kwantowy nie liczy wyniku tylko jego prawdopodobnosc. Już teraz odróżniamy GPU od CPU, gdzie szybsze GPU może robic więcej błędów bo człowiek nie zauważy złego piksela przy 60klatkach, ale postaw system na GPU to błędów będzie tak dużo że nie zadziała.. CPU zawsze będzie potrzebne z powodu znikomej ilości błędów.
Czekam na minusy.
-9
pokaż komentarz
@NomadMS90: P.S szyfracja jako korzyść dla normalnego użytkownika, szarego zjadacza chleba.
Postep dla nauki(obliczen/symulacje) będzie kolosalny.
0
pokaż komentarz
Gry ani windowsa na nim nie uruchomisz bo wyp$?#@#%i ci za dużo błędów.
@NomadMS90: Zawsze mozna liczyc na rewolucje w skali informatyki, nowe algorytmy, calkiem nowe architektury itp w sieci neuronowej np male przeklamanie 1 neuronu moze nie tyle zmienic wynik na bledny co nadac pewna minimalna losowosc do systemu
0
pokaż komentarz
@NomadMS90: GPU się nie myli, skąd ty żeś wytrzasnął takie twierdzenie