Экспериментально реализовали квантовые блуждания нейтральных атомов стронция-88

N+1Наука

Квантовые блуждания атомов помогли искать с оракулом

Марат Хамадеев

Aaron W. Young et al. / Science, 2022

Американские физики экспериментально реализовали квантовые блуждания нейтральных атомов стронция-88 в ячейках двумерной оптической решетки. Распределение и расширение атомной волновой функции в их работе оказалось в хорошем согласии с простой моделью вплоть до области в сотню узлов. Ученые также продемонстрировали, как блуждания можно использовать для реализации квантового алгоритма поиска с оракулом. Исследование опубликовано в Science.

Случайными блужданиями называют математическую модель процесса, в котором точка в некотором пространстве совершает последовательность случайных шагов. Пространство может иметь любую природу, а сама модель максимально универсальна, из-за чего она находит применение во множестве различных сфер. С ее помощью ученые описывают броуновское движение молекул, перемещение животных, появления новых научных идей, шансы на победу в спортивных состязаниях и даже смену светлых и темных полос в жизни человека. Мощь этого метода была отмечена вручением Абелевской премии в 2020.

Как и многие другие классические модели и игры, случайные блуждания подверглись квантовому обобщению. Квантовые блуждания отличаются способностью частицы находиться в суперпозиции состояний, соответствующих шагам в различных направлениях. Это приводит к необычным эффектам, например, квантовой интерференции и обратимой унитарной эволюции. Случайность включает в себя стохастические эффекты, приводящие к потере когерентности и даже коллапсу волновой функции.

Такие свойства модели делают ее подходящей для квантовых вычислений и квантовых симуляций. Квантовые блуждания наиболее всего подходят к перемещению холодных электронов в кристаллической решетке, описываемых моделью Хаббарда. Для того, чтобы симуляция их динамики с помощью блужданий приносила ощутимую пользу, число узлов решетки должно быть велико. Масштабирование различных физических платформ (фотоны, ядерные спины, ионы и многое другое), подходящих для этого, так или иначе, сталкивается с проблемой шумов, которые нарушают когерентность.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«Социальные науки как колдовство» «Социальные науки как колдовство»

Можно ли за цифрами спрятать несостоятельность научной мысли

N+1
Зачем бытовая техника следит за нами и чем это может быть опасно Зачем бытовая техника следит за нами и чем это может быть опасно

Как хакеры могут испортить тебе жизнь одним нажатием кнопки

Maxim
Строительство на Марсе: как грибы и цианобактерии помогут развитию колоний Строительство на Марсе: как грибы и цианобактерии помогут развитию колоний

Для строительства на Марсе не понадобятся ракеты с рабочими материалами

ТехИнсайдер
Первые встречи людей и неандертальцев не были мирными. Древняя оружейная мастерская в Румынии Первые встречи людей и неандертальцев не были мирными. Древняя оружейная мастерская в Румынии

Археологи исследуют в западной Румынии древнюю стоянку Homo Sapiens

ТехИнсайдер
Тревожное исследование: ChatGPT убивает наше критическое мышление Тревожное исследование: ChatGPT убивает наше критическое мышление

Чем чрезмерное использование нейросетей крайне вредно для нашего мозга

ТехИнсайдер
Как записать телефонный разговор на iPhone и Android Как записать телефонный разговор на iPhone и Android

Можно ли записать телефонный разговор на современном смартфоне?

CHIP
Детство и юность Людмилы Гурченко. О малоизвестных фактах из жизни великой актрисы рассказывают ее друзья детства Детство и юность Людмилы Гурченко. О малоизвестных фактах из жизни великой актрисы рассказывают ее друзья детства

Бесценные свидетельства тех, кто знал Людмилу Гурченко в детстве и юности

Коллекция. Караван историй
Кофейный пояс, пыльный котел, банановая республика: расшифровываем 7 географических метафор Кофейный пояс, пыльный котел, банановая республика: расшифровываем 7 географических метафор

Что скрывается за звучными названиями мест, маршрутов и событий

Вокруг света
Что разрушает наши отношения: 3 причины Что разрушает наши отношения: 3 причины

«Черная триада» — три причины, по которым разрушаются отношения

Psychologies
Ядовитые реки, отравленные моря Ядовитые реки, отравленные моря

Катастрофы, угрожающие живым организмам, происходят довольно часто

Наука и жизнь
Самые бюджетные бренды, в которые одеваются современные королевы и принцессы Самые бюджетные бренды, в которые одеваются современные королевы и принцессы

Масс-маркет, который можно носить по-королевски

VOICE
Какие животные страдают от экстремальных погодных условий, а какие — даже не замечают Какие животные страдают от экстремальных погодных условий, а какие — даже не замечают

При экстремальных погодных условиях страдают мелкие, короткоживущие виды

ТехИнсайдер
Бабочки умеют мигрировать не хуже птиц: удивительное открытие Бабочки умеют мигрировать не хуже птиц: удивительное открытие

Как насекомое может сохранять совершенно прямую траекторию полёта?

ТехИнсайдер
Из-за чего судятся акционеры одной из самых популярных франшиз «Мозгобойня» Из-за чего судятся акционеры одной из самых популярных франшиз «Мозгобойня»

Почему сеть паб-квизов «Мозгобойня» раздирает корпоративный конфликт

Forbes
Возвращение бизонов сделало растительность прерий более разнообразной Возвращение бизонов сделало растительность прерий более разнообразной

Реинтродукция бизонов положительно сказывается на местной флоре

N+1
Кто сильнее – карбон или титан? Команда гиков сравнила реакцию обоих материалов на сжатие Кто сильнее – карбон или титан? Команда гиков сравнила реакцию обоих материалов на сжатие

Парни решили проверить, насколько суперматериалы действительно «супер»

ТехИнсайдер
«Джуны» не нужны: почему выпускникам IT-курсов стало сложнее найти работу «Джуны» не нужны: почему выпускникам IT-курсов стало сложнее найти работу

Что может помочь молодым IT-специалистам с трудоустройством

Forbes
Город, которого нет Город, которого нет

Какими только не представлялись идеальные города мыслителям разных эпох

Вокруг света
Советские мультфильмы, которые учили детей вредному Советские мультфильмы, которые учили детей вредному

Если пересмотреть мультики нашего детства, то к многим из них возникают вопросы

Maxim
Археологи обнаружили древнейшее просо Британии Археологи обнаружили древнейшее просо Британии

Это просо вырастили в Британии около 910–800 годов до нашей эры

N+1
Рипофобия: когда стремление к чистоте превращается в одержимость Рипофобия: когда стремление к чистоте превращается в одержимость

Что такое рипофобия и как с ней справиться?

Psychologies
Хайп мирового масштаба от исследователя NASA. Кто придумал нейросеть Midjourney и отберет ли она работу у живых художников и дизайнеров? Хайп мирового масштаба от исследователя NASA. Кто придумал нейросеть Midjourney и отберет ли она работу у живых художников и дизайнеров?

Может ли машина заменить живых дизайнеров? История нейросети Midjourney

Inc.
«Буллинг под видом заботы»: когда гиперопека в семье превращается в травлю ребенка «Буллинг под видом заботы»: когда гиперопека в семье превращается в травлю ребенка

Стать агрессорами могут и любящие родители

Psychologies
«Мы вам перезвоним» «Мы вам перезвоним»

9 причин, почему тебя не берут на работу и что с этим делать

Лиза
Сизые горожане Сизые горожане

Почему голуби стали жить рядом с человеком?

Вокруг света
«Да я из-за тебя…»: 20 фраз, которые выдадут в мужчине токсичного отца «Да я из-за тебя…»: 20 фраз, которые выдадут в мужчине токсичного отца

Какие фразы свидетельствуют о том, что мужчина — токсичный родитель?

Psychologies
Почему мы боимся одиночества и что делать, если вы одиноки? Почему мы боимся одиночества и что делать, если вы одиноки?

Почему одиночество гильотиной нависает над людьми?

Правила жизни
Возьмем себя в руки Возьмем себя в руки

Мастер-класс «эрогенной анатомии»

Psychologies
Маргарита Терехова. Убегающая в темноту Маргарита Терехова. Убегающая в темноту

Сноб размышляет о судьбе актрисы Маргариты Тереховой

СНОБ
Любовные похождения Маяковского: тройничок, аборты, дети, самоубийство и та самая Лиля Брик Любовные похождения Маяковского: тройничок, аборты, дети, самоубийство и та самая Лиля Брик

Маяковский был нагл, эпатажен и груб, но в то же время был ранимым человеком

ТехИнсайдер
Открыть в приложении