Свяжитесь с нами

Наука

Фотонным кубитам «разрешили» работать при комнатной температуре

Фотонным кубитам "разрешили" работать при комнатной температуре

Опубликовано

Фотонным кубитам "разрешили" работать при комнатной температуре

Кроме того, эти кубиты могут сохранять квантовое состояние фотона в течение рекордно большого времени – нескольк миллисекунд

ТАСС, 17 июня. Датские физики превратили излучатель одиночных фотонов в новый тип кубитов. Они могут работать при комнатной температуре, а не только при охлаждении до абсолютного нуля. Результаты исследования опубликовал научный журнал Nature Communications.

"Мы создали для нашил чипов специальное покрытие, которое помогает фотонным квантовым битам оставаться стабильными при комнатной температуре. Кроме того, с помощью нашей методики можно хранить подобные кубиты значительно дольше, чем обычно – в течение нескольких миллисекунд, а не микросекунд", – рассказал один из авторов работы, профессор Копенгагенского университета Юджин Ползик.

Надежные источники одиночных фотонов – один из самых важных компонентов квантовых вычислительных устройств и систем шифрования данных. Подобные излучатели необходимы, чтобы передавать информацию между отдельными компонентами квантового компьютера, без чего их практическое применение будет невозможным.

Как правило, большинство существующих разработок такого рода работают лишь при температурах, близких к абсолютному нулю, что сильно ограничивает сферу их применения. Лишь несколько лет назад физики на основе дефектных алмазов создали первые прототипы источников одиночных фотонов, работающие при комнатных температурах. Датские физики под руководством Ползика использовала подобный излучатель для создания нового типа фотонных кубитов, которые могут работать при комнатной температуре и необычно долго хранить в себе квантовое состояние частиц.

Этот излучатель представляет собой миниатюрную вакуумную камеру, которая заполнена атомами цезия. Они могут поглощать или испускать частицы света. Облако из этих атомов, как обнаружили ученые, можно "накачать" источником одиночных фотонов таким образом, что они будут находиться в одном и том же квантовом состоянии.

Стенки этой камеры, по словам Ползика, покрыты специальным составом, который по свойствам и структуре похож на парафин. Если атомы цезия сталкиваются с этим покрытием, то их квантовое состояние разрушается очень редко. Благодаря этому кубит может работать не только при охлаждении до абсолютного нуля, когда его атомы почти не двигаются, но и при комнатной температуре.

При чтении или записи информации ученые запускают в эту камеру еще одну частицу света, которая взаимодействует с атомами цезия и заставляет их поглотить или испустить одиночный фотон. Опыты с первыми прототипами световых кубитов показали, что они могут хранить квантовое состояние фотона несколько миллисекунд. По меркам квантовой физики это очень долго.

Исследователи отмечают, что подобные кубиты можно использовать не только при разработке квантовых компьютеров, но и при создании так называемых квантовых повторителей – особых устройств, которые усиливают сигнал, распространяющийся по квантово-защищенным линиям оптоволоконной связи. Их разработка критически важна для создания полноценного "квантового интернета".

"Пока мы можем создавать кубиты с относительно низкой скоростью, подготавливая один фотон в секунду, тогда как охлажденные системы могут вырабатывать миллионы частиц света. При этом мы верим в то, что у этой технологии есть важные плюсы, и считаем, что мы сможем преодолеть эту проблему в ближайшее время", – подытожил Ползик.

Читать далее
Advertisement
Нажмите, чтобы прокомментировать

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наука

В канадской окаменелости заподозрили отпечаток самого древнего многоклеточного Земли

В канадской окаменелости заподозрили отпечаток самого древнего многоклеточного Земли

Опубликовано

В канадской окаменелости заподозрили отпечаток самого древнего многоклеточного Земли

Ее возраст – более 880 миллионов лет

ТАСС, 28 июля. Палеонтолог Элизабет Тернер обнаружила на северо-востоке Канады самый древний из известных науке отпечатков древней губки. Возраст окаменелости составляет около 890 млн. лет. Находка говорит, что многоклеточная жизнь появилась за 350 млн. лет до кембрийского взрыва, пишет исследователь в статье в журнале Nature.

"Предположительно эта находка – пока самый древний отпечаток многоклеточного. Если это действительно так, найденная окаменелость – первое физическое свидетельство того, что многоклеточные появились задолго до повышения концентрации кислорода в водах океанов неопротерозоя. При этом они пережили несколько периодов почти полного оледенения Земли", – пишет Тернер.

Считается, что первые многоклеточные возникли около 600 млн лет назад, незадолго до кембрийского взрыва. Так называют отрезок времени, начавшийся 550 млн лет назад, когда почти одновременно возникли все современные типы животных, а также предки растений и грибов.

Работая на северо-востоке Канады, на притоках реки Маккензи, Тернер обнаружила потенциально самый древний пример того, что жизнь существовала за несколько сотен миллионов лет до кембрийского взрыва. Тернер исследовала породы неопротерозойской эры, которые сформировались за несколько сотен миллионов лет до начала одного из первых ледниковых периодов в истории планеты.

В этих отложениях палеонтолог обнаружила необычные светлые разветвленные отпечатки длиной в несколько сантиметров. Они состояли из множества переплетенных друг с другом трубчатых структур. Изучив их форму и химический состав, Тернер пришла к выводу, что эти окаменелости образовались после того, как разложились тела древних губок.

Изотопный анализ окружавших их отложений показал, что древние губки оказались похоронены на дне первичного океана Земли примерно 880-890 млн лет назад. По всей видимости, они были частью древнего рифа. На нем росли первые многоклеточные и колонии различных микробов, следы которых тоже сохранились в породах этого времени.

Расположение отпечатков губок внутри рифа говорит, что глубина, на которой они предпочитали жить, была велика по сравнению с соседними колониями фотосинтезирующих бактерий. Палеонтолог предполагает, что это было связано с тем, что первые многоклеточные существа не могли конкурировать с микробами, но при этом нуждались в кислороде, которые те вырабатывали.

Подобная особенность, по мнению Тернер, объясняет, как древние многоклеточные выживали в морях протерозойской эры до того, как атмосферу и гидросферу Земли заполнил кислород. Палеонтолог надеется, что в ходе дальнейших исследований получится понять, как эти губки пережили последующие эпохи оледенения, в ходе которых почти вся Земля была покрыта льдом.

Читать далее

Наука

Ученые усомнились в наличии связи между уровнем тестостерона и успешностью мужчин

Ученые усомнились в наличии связи между уровнем тестостерона и успешностью мужчин

Опубликовано

Ученые усомнились в наличии связи между уровнем тестостерона и успешностью мужчин

Британские биологи предположили что высокий уровень тестостерона не помогает стать начальником или получить хорошее образование, а является следствием приобретения более высокого положения в обществе или результатом более качественного ухода за состоянием здоровья

ТАСС, 28 июля. Британские биологи усомнились в том, что уровень тестостерона в организме мужчин отражает то, насколько больших социальных и экономических успехов они в среднем достигают. Об этом в среду сообщила пресс-служба Бристольского университета со ссылкой на статью в журнале Science Advances.

"Существуют общепринятые представления о том, что уровень тестостерона влияет на то, каких успехов в жизни достигнет тот или иной индивид. Результаты нашего исследования говорят о том, что роль тестостерона в социально-экономических достижениях мужчин сильно переоценивается", — заявила ведущий научный сотрудник Бристольского университета (Великобритания) Аманда Хьюз, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

В последние годы ученые начали активно изучать то, как половые гормоны влияют на поведение и жизненный путь мужчин и женщин. В частности, три года назад французские психологи и биологи обнаружили, что инъекции тестостерона делали мужчин более склонными к покупке более статусных машин, одеждой часов и других символов благополучия и власти.

Хьюз и ее коллеги заинтересовались тем, существует ли связь между уровнем тестостерона в организме мужчин и тем, насколько успешными они становятся в социально-экономическом плане. Для ответа на этот вопрос ученые воспользовались данными, которые их коллеги собирают в рамках проекта UK Biobank.

Тестостерон и успех

В работе этой инициативы принимают участие свыше 400 тыс. британских добровольцев, которые согласились пожертвовать свою ДНК для анализа, пройти всесторонний медосмотр и рассказать о своих пищевых предпочтениях и вредных привычках. В эти данные входило и то, как много тестостерона вырабатывал организм всех добровольцев мужского пола.

Ученые детально изучили эти сведения для оценки того, насколько сильно тестостерон влиял на различные аспекты жизни британских мужчин, в том числе их склонность к риску, уровень доходов, карьеру, образование и социальное положение. Дополнительно ученые проанализировали то, как на все эти факторы влияли вариации генов, связанные с повышенной концентрацией половых гормонов в организме.

Сопоставив все эти данные между собой, Хьюз и ее коллеги определили, как уровень тестостерона влиял на социально-экономические аспекты жизни мужчин. Этот анализ указал на то, что при учете всех побочных факторов, уровень достатка, состояние здоровья и склонность к риску фактически никак не зависели от того, насколько активно организм мужчин вырабатывал половые гормоны.

По этой причине ученые предположили, что их коллеги поменяли местами причины и следствия. Иными словами, высокий уровень тестостерона не помогает стать начальником или получить хорошее образование, а является следствием приобретения более высокого положения в обществе или результатом более качественного ухода за состоянием здоровья, подытожили исследователи.

Читать далее

Наука

Астрономы выяснили, почему скорость вращения звезд «среднего возраста» резко замедляется

Астрономы выяснили, почему скорость вращения звезд "среднего возраста" резко замедляется

Опубликовано

Астрономы выяснили, почему скорость вращения звезд "среднего возраста" резко замедляется

Это может быть связано с падением эффективности солнечного динамо

ТАСС, 28 июля. Астрономы предположили, почему при наступлении "среднего возраста" Солнце и другие небольшие звезды периодически замедляются и впадают в "спячку". Причина может крыться в том, что круговорот плазмы в их недрах становится менее эффективным, пишут ученые в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.

"Эта гипотеза объясняет много странностей, связанных с поведением звезд "среднего возраста" – например, почему при определении их возраста ученые получают разные значения, а также почему замедляется вращение таких объектов. Наша идея хорошо сочетается с признаками того, что Солнце переходит в новый магнитный режим с заметно более низким уровнем активности», – считает один из авторов исследования, профессор Центра передовых космических исследований (Индия) Дибьенду Нанди.

Скорость, с которой звезды вращаются вокруг своей оси, можно определить по количеству пятен на их поверхности и скорости, с которой они исчезают. Как правило, чем таких пятен больше, тем быстрее она вращается. Больше полувека этот параметр считают одним из самых важных свойств всех звезд – например, именно благодаря ему ученые могут определить возраст звезды, ее спектральный класс, а также выяснить, есть ли у нее спутники и как часто в ее недрах случаются "звездотрясения".

Как правило, молодые светила вращаются быстрее старых. Раньше астрономы считали это правило самым незыблемым, однако наблюдения последних лет говорят, что это далеко не всегда так. В частности, ученые обнаружили, что некоторые звезды могут "омолаживаться" и раскручиваться, перетягивая на себя материю соседних светил, а другие светила, наоборот, периодически резко замедляются на четвертый-пятый миллиард лет существования.

Нанди и его коллеги теоретически объяснили это явление. Они создали компьютерную модель, которая описывает поведение недр Солнца во время так называемого минимума Маундера – периода необычно низкой магнитной активности светила, который длился с 1645-го по 1715 годы. В это время пятен на поверхности Солнца было в сотни раз меньше обычного. Предположительно, из-за этого до Земли стало доходить гораздо меньше тепла.

Модель показала, что подобные события могут происходить, только если нарушится работа так называемого солнечного динамо – круговорота потоков плазмы в недрах светила. Это может произойти, когда потоки материи в недрах Солнца или других светил ослабевают настолько, что на них начинают влиять стохастические флуктуации в положении пятен на их поверхности.

В результате недра Солнца и других звезд переходят в абсолютно другой режим работы. В нем резко снижаются сила магнитного поля и скорость вращения звезды. Впоследствии аналогичный "магнитный шум" может восстановить работу солнечного динамо, после чего пятен опять становится больше. Подобные эпизоды, как показывают расчеты ученых, по мере старения светила случаются все реже.

По словам авторов работы, подобная модель поведения недр Солнца и других небольших звезд может объяснить все известные человечеству случаи, когда снижалась активность Солнца и других похожих на него светил. Это может указывать, что недавнее снижение активности Солнца может говорить, что светило постепенно переходит в "тихий" режим. После того, как он установится, количество пятен резко снизится на несколько десятилетий или веков. Так это или нет, покажут дальнейшие наблюдения.

Читать далее
Advertisement

Последние новости

Суд впервые оштрафовал Google за отказ в локализации данных россиян на 3 миллиона рублей Суд впервые оштрафовал Google за отказ в локализации данных россиян на 3 миллиона рублей
Hi-Tech42 минуты назад

Суд впервые оштрафовал Google за отказ в локализации данных россиян на 3 миллиона рублей

МОСКВА, 29 июл — ПРАЙМ. Мировой судья судебного участка №422 Таганского района Москвы оштрафовал компанию Google на 3 миллиона рублей за нарушение законодательства...

Общество2 часа назад

В Иркутске медсестра получила три года колонии по делу об истязании ребенка с инвалидностью

Октябрьский районный суд Иркутска назначил три года и два месяца колонии общего режима бывшей младшей медсестре по делу об истязании...

Общество2 часа назад

Журналисты сахалинской газеты уволились после смены главреда; она связывала это с заметками про угольнодобывающую компанию

На Сахалине 18 сотрудников газеты и телерадиокомпании «Углегорские новости» подали заявления об увольнении после смены главреда Зинаиды Макаровой. Об этом...

Выручка "ВКонтакте" во втором квартале выросла на 35%, аудитория - на 1% Выручка "ВКонтакте" во втором квартале выросла на 35%, аудитория - на 1%
Hi-Tech2 часа назад

Выручка «ВКонтакте» во втором квартале выросла на 35%, аудитория — на 1%

МОСКВА, 29 июл — ПРАЙМ. Выручка «ВКонтакте» (принадлежит Mail.ru Group) во втором квартале увеличилась на 35% по сравнению с аналогичным периодом прошлого года, а ежедневная аудитория...

Чистый убыток LG Electronics во втором квартале составил $98,4 миллиона против прибыли годом ранее Чистый убыток LG Electronics во втором квартале составил $98,4 миллиона против прибыли годом ранее
Hi-Tech3 часа назад

Чистый убыток LG Electronics во втором квартале составил $98,4 миллиона против прибыли годом ранее

МОСКВА, 29 июл — ПРАЙМ. Чистый убыток южнокорейской LG Electronics, одного из ведущих мировых производителей электроники и бытовой техники, во втором квартале 2021 года...

В Москве прошел полуфинал премии International Emmy Awards В Москве прошел полуфинал премии International Emmy Awards
Культура3 часа назад

В Москве прошел полуфинал премии International Emmy Awards

В среду, 28 июля, в московском кинотеатре «Художественный» состоялся полуфинал 49-й международной премии International Emmy Awards. В состав жюри вошли...

Выручка Volkswagen Group в I полугодии достигла рекордного значения в 130 миллиардов евро Выручка Volkswagen Group в I полугодии достигла рекордного значения в 130 миллиардов евро
Экономика3 часа назад

Выручка Volkswagen Group в I полугодии достигла рекордного значения в 130 миллиардов евро

  МОСКВА, 29 июл — ПРАЙМ. Выручка крупнейшего европейского автомобильного концерна Volkswagen Group по итогам первого полугодия 2021 года выросла на 35% и достигла...

Зеленский пригласил главу МВФ посетить Украину для обсуждения дальнейшего сотрудничества Зеленский пригласил главу МВФ посетить Украину для обсуждения дальнейшего сотрудничества
Экономика3 часа назад

Зеленский пригласил главу МВФ посетить Украину для обсуждения дальнейшего сотрудничества

КИЕВ, 29 июл — ПРАЙМ. Украинский президент Владимир Зеленский пригласил директора-распорядителя МВФ Кристалину Георгиеву посетить Украину, чтобы лично обсудить дальнейшие шаги по сотрудничеству...

Культура3 часа назад

Что покажут по ТВ в день памяти Анатолия Лысенко

Сегодня, 29 июля — 40 дней, как с нами нет Анатолия Григорьевича Лысенко. Творческий коллектив Общественного телевидения России (ОТР) подготовил...

Wildberries в первом полугодии увеличил оборот на 70% - до 303 млрд руб Wildberries в первом полугодии увеличил оборот на 70% - до 303 млрд руб
Hi-Tech3 часа назад

Wildberries в первом полугодии увеличил оборот на 70% — до 303 млрд руб

МОСКВА, 29 июл — ПРАЙМ. Крупнейший российский интернет-ритейлер Wildberries в первом полугодии 2021 года увеличил оборот на 70% по сравнению с показателем за аналогичный период прошлого...

Advertisement

Популярное