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

Медоуказчики привели людей к змеям по ошибке Медоуказчики привели людей к змеям по ошибке

Орнитологи выяснили, почему большие медоуказчики иногда направляют людей к змеям

N+1
По заветам матери Терезы: личная история волонтерства в Индии По заветам матери Терезы: личная история волонтерства в Индии

Волонтерство: пролететь полмира, чтобы бескорыстно помогать страдающим

Вокруг света
«Астероиды: рожденные пламенем» «Астероиды: рожденные пламенем»

Как ученые научились анализировать состав астероидов

N+1
Правила жизни Джеймса Кэмерона Правила жизни Джеймса Кэмерона

Правила жизни культового режиссера Джеймса Кэмерона

Правила жизни
Сменила балет на «Игрушки»: как Агния Барто стала одной из главных детских поэтесс Сменила балет на «Игрушки»: как Агния Барто стала одной из главных детских поэтесс

История Агнии Барто, одной из главных детских поэтесс в России

Forbes
Почему не приходят уведомления в Android: 5 причин и способы их решения Почему не приходят уведомления в Android: 5 причин и способы их решения

Пользователи Android часто сталкиваются с отсутствием уведомлений от приложений

CHIP
Хрупкое мужское эго Хрупкое мужское эго

Почему сегодня вокруг стало так много мужчин-истеричек

Лиза
Абонемент или абонент? Отличие или различие? 10 сложных паронимов, в которых старшеклассники всегда ошибаются на ЕГЭ Абонемент или абонент? Отличие или различие? 10 сложных паронимов, в которых старшеклассники всегда ошибаются на ЕГЭ

Случаи, в которых ошибаются даже отличники по русскому языку

ТехИнсайдер
Правда ли, что наше тело не переваривает кукурузу? И есть ли от нее польза? Правда ли, что наше тело не переваривает кукурузу? И есть ли от нее польза?

Ядра кукурузы проходят через наш пищеварительный тракт и выходят невредимыми

ТехИнсайдер
Биохимики выяснили механизм возникновения красной окраски птиц Биохимики выяснили механизм возникновения красной окраски птиц

Как в клетках позвоночных желтые пигменты превращаются в красные кетокаротиноиды

N+1
Балканские скотоводы эпохи неолита поохотились на косуль Балканские скотоводы эпохи неолита поохотились на косуль

Палеозоологи исследовали кости животных с шести древних поселений

N+1
Только не сейчас Только не сейчас

Что делать, если зубная боль настигла в разгар отпуска

Лиза
7 советов, которые помогут похудеть после 40 лет 7 советов, которые помогут похудеть после 40 лет

Кто сказал, что красивая фигура после 40 лет – сложно?

ТехИнсайдер
Генетики нашли сходство в ДНК у неродственных двойников Генетики нашли сходство в ДНК у неродственных двойников

Так ли похожи неродственные двойники?

N+1
Январское извержение вулкана Тонга запустило цунами высотой 90 метров Январское извержение вулкана Тонга запустило цунами высотой 90 метров

Высота цунами, вызванного извержением вулкана, составляла 90 метров

N+1
Сделать код понятным: как Барбара Лисков повлияла на современное программирование Сделать код понятным: как Барбара Лисков повлияла на современное программирование

Барбара Лисков — пионерка развития современных языков программирования

Forbes
Машинное обучение предсказало толщину нейтронной кожи свинца Машинное обучение предсказало толщину нейтронной кожи свинца

Физики рассчитали толщину нейтронной оболочки в ядре изотопа свинца-208

N+1
Ссылка в «А.Л.Ж.И.Р»: как жили узницы крупнейшего женского лагеря ГУЛАГа Ссылка в «А.Л.Ж.И.Р»: как жили узницы крупнейшего женского лагеря ГУЛАГа

«А.Л.Ж.И.Р»: крупнейшее женское трудовое поселение в СССР

Forbes
Четыре ошибки после расставания: мнение женщин Четыре ошибки после расставания: мнение женщин

Наши героини рассказали о своем опыте расставания

Psychologies
Трюк имени Мэрилин: лучшие платья Монро, которые скроют твои недостатки Трюк имени Мэрилин: лучшие платья Монро, которые скроют твои недостатки

Монро умела маскировать недостатки так, чтобы об их наличии никто не догадывался

VOICE
Как лечат обсессивно-компульсивное расстройство Как лечат обсессивно-компульсивное расстройство

Как врачи-психиатры работают с ОКР

Psychologies
Почему израильский танк Почему израильский танк

Танк "Меркава" была впервые задумана израильским генералом Исраэлем Талем

ТехИнсайдер
Многочасовое сидение может вызывать проблемы со здоровьем. Как минимизировать риски? Многочасовое сидение может вызывать проблемы со здоровьем. Как минимизировать риски?

Что делать, если ваша работа связана с сидячим образом жизни?

ТехИнсайдер
Должна ли феминистка платить за себя на свидании? Должна ли феминистка платить за себя на свидании?

Кто платит на свиданиях?

Psychologies
5 продуктов, которые можно есть перед сном, если вы хотите похудеть 5 продуктов, которые можно есть перед сном, если вы хотите похудеть

Чтобы сбросить лишний вес, есть на ночь не только можно, но и нужно!

ТехИнсайдер
Вороньи уроки Вороньи уроки

Когда кедру было 35 лет, в его кроне свила гнездо серая ворона

Наука и жизнь
Рубцы на коже: почему необходим комплексный подход к лечению Рубцы на коже: почему необходим комплексный подход к лечению

Можно ли сделать так, чтобы рубцы стали незаметными?

Psychologies
Блокировка рецептора помогла мышам восстановиться после инсульта Блокировка рецептора помогла мышам восстановиться после инсульта

Лечение пептидом привело к улучшению локомоторных и сенсомоторных функций

N+1
Как жить с карьеристом? Как жить с карьеристом?

Ваша «половина» слишком увлечена работой?

Psychologies
Смертоносные цветы куноити: кем были женщины-ниндзя в японской истории Смертоносные цветы куноити: кем были женщины-ниндзя в японской истории

Какими были куноити в Японии и почему так сложно изучать женскую историю?

Forbes
Открыть в приложении