квантовая механика

Подписчиков:
4
Постов:
24

Физикам впервые удалось создать квантовые «кольца Алисы»

Такие кольца из тысяч ультрахолодных атомов способны изменять квантовое состояние проходящих через них объектов. Более того, даже если просто наблюдать квантовые объекты через «кольцо Алисы», то они изменят свои наблюдаемые свойства.
Кольцо Алисы в представлении художника
В физике существует понятие топологических дефектов — явления, которое образуется в различных средах при спонтанном нарушении определенных симметрий. Например, в результате фазовых переходов в твердых телах или под влиянием внешних полей. Обычно топологический дефект — это небольшая структура в конденсированной среде: кристаллы, жидкие кристаллы, сверхтекучие жидкости, сверхпроводники. Считается, что подобные структуры могли существовать и куда более крупными, но в ранней Вселенной (впрочем, ряд физиков в этом сомневаются).
Топологические дефекты бывают разными — скажем, нульмерными (точечными). Такими называют монополи и скирмионы. Одномерные (линейные) — это квантованные вихри в сверхтекучих жидкостях и сверхпроводниках (вихри Абрикосова), а также вихри в кристаллах (дислокации или потоки вакансий).
Некоторые топологические дефекты, от одиночного слева до кольца Алисы справа
Остальные топологические дефекты, кроме упомянутых в предыдущем предложении, типа квантовых струн не наблюдались экспериментально, отчего многие ученые считают их существование сомнительным. Разумеется, многие топологические дефекты в сконденсированных средах — хотя и давно предсказанные — тоже сложно реализовать экспериментально, поэтому каждый опыт, знакомящий нас с новым типом дефектов, привлекает внимание множества исследовательских групп по всему миру.
Группа финских исследователей провела довольно сложный эксперимент как раз такого типа. В работе, вышедшей в журнале Nature Communications, они описали создание структуры из 250 тысяч атомов рубидия (это невероятно компактное образование), охлажденных до сверхнизких температур. Последнее требуется потому, что нужные квантовые эффекты без глубокого охлаждения наблюдать невозможно. Необходимая в этот раз температура была близка к абсолютному нулю, так что получить ее просто «в холодильнике» нельзя: авторы исследования замедляли движение нужной группы атомов в вакууме лазерными импульсами, тем самым понижая и температуру (это «торможение» отбирает у атомов тепловую энергию).
Детальное моделирование кольца Алисы, выходящего из монополя
После доведения до такого состояния все эти атомы начали вести себя как единый квантовый объект, чье состояние можно переключать внешним магнитным полем. Создав в этой среде монополь, ученые затем смогли наблюдать, как он спонтанно деформируется в вихревое кольцо — то самое «кольцо Алисы».
Топологический монополь и кольцо Алисы в конденсате Бозе – Эйнштейна со спином 1
Свидетельства наличия кольца Алисы возле края конденсата
Более того, согласно моделированию, если какой-то объект пройдет через «кольцо Алисы» или просто будет наблюдаться через него, его заряд сменится на противоположный. На данном этапе ученые работают над тем, чтобы научиться пропускать монополи (практически нульмерные объекты) через такое кольцо и после этого фиксировать, меняется ли знак их заряда на противоположный с точки зрения наблюдателя. Тогда удалось бы перейти от собственно создания «кольца Алисы» к подтверждению его давно предсказанных экзотических возможностей.
Тоже самое, но возможно чуть более понятным языком (7:44, если время не подцепилось)
Статья спизжена отсюда

Отличный комментарий!

>Топологические дефекты бывают разными — скажем, нульмерными (точечными). Такими называют монополи и скирмионы. Одномерные (линейные) — это квантованные вихри в сверхтекучих жидкостях и сверхпроводниках (вихри Абрикосова), а также вихри в кристаллах (дислокации или потоки вакансий).
,наука,физика,квантовая механика,Реактор познавательный,длиннопост
Квантовые частицы: 'веселятся и хорошо проводят время*
Человек: 'начинает наблюдать за ними* Квантовые частицы:,картинка с текстом,квантовая механика,Мемы,Мемосы, мемасы, мемосики, мемесы,камеру вырубай,эффект наблюдателя

Отличный комментарий!

До того, как ты начал снимать, съемка была одновременно и разрешена, и запрещена.
Теперь запрещена.
Микроскоп вырубай блять!
,физика,наука,Наблюдатель,квантовая механика

Отличный комментарий!

Шутки для даунов со знанием квантовой физики.
Cо знанием квантово-волнового дуализма
Со знанием школьной программы
Дары моря
@Ка1Ыидеп1
Ощущаю на себе мощь квантовой механики: работаю, только когда за мной наблюдают.,квантовая механика,наблюдение,работа

Отличный комментарий!

Ощущаю на себе мощь матрицы: существую, только когда за мной наблюдают
,квантовая механика,наблюдение,работа

Стадии изучения квантовой механики


Max Planck and the stages of studying quantum mechanics,физика,наука,макс планк,квантовая механика,песочница

Создана аномальная материя с отрицательной массой

,Реактор познавательный,физика,наука,квантовая механика,щито?

Физики из Университета штата Вашингтон впервые создали аномальную жидкость с отрицательной массой. Это вещество способно перемещаться в сторону, противоположную направлению внешнего воздействия. Об этом сообщается на сайте Phys.org.

Ученые охладили облако из атомов рубидия до температуры чуть выше абсолютного нуля. В результате получился конденсат Бозе-Эйнштейна. Отличительной особенностью этого состояния вещества является достижение всеми его атомами минимально возможного энергетического состояния, в результате чего можно непосредственно наблюдать квантовые эффекты. Например, образуется жидкость, которая способна течь без трения, поскольку ее атомы не способны взаимодействовать с атомами поверхности и, следовательно, не теряют энергию.

Чтобы охладить рубидий, исследователи воспользовались лазерами. С их же помощью они заставили частицы конденсата находиться внутри «ловушки» — области размером в сто микрон. Для создания отрицательной массы ученые с помощью другого набора лазеров изменяли у атомов одну из их квантовых характеристик — собственный момент импульса или спин.

Между последним и траекториями частиц существует зависимость, обусловленная спин-орбитальным взаимодействием. Таким образом, поменяв момент импульса, можно повлиять на то, как атомы будут двигаться. В результате ученым удалось добиться того, что они покидали ловушку, словно отскакивая от невидимой стены. По словам исследователей, такое поведение характерно для частиц с отрицательной массой.


В Китае проведут первую квантовую телепортацию на 1200 км.

Эксперимент планируют осуществить летом 2016 года.
Китайские ученые в июне этого года намерены осуществить первый в мире эксперимент по квантовой телепортации на расстояние около 1200 километров, передает Nature News.
В рамках эксперимента будет запущен спутник. Ученые надеются таким образом осуществить квантовую телепортацию состояний частиц между космосом и наземными станциями.
Сообщается, что на первом этапе запланирована проверка надежности криптографической связи между Пекином и Веной. В качестве посредника будет выступать околоземный спутник.
Второй этап будет представлять собой саму квантовую телепортацию фотонов, которую планируют реализовать между станциями в Дэлинхе и в Лицзяне. Отмечается, что расстояние между ними превышает 1200 километров.
Издание передает, что физики не сомневаются в том, что грядущий эксперимент будет успешным. В дальнейших планах ученых - осуществление опытов передачи сигналов между Луной и Землей.
Как известно, квантовая телепортация представляет собой передачу квантового состояния на расстоянии при помощи разъединенной в пространстве сцепленной пары и классического канала связи. При проведении измерения в точке отправления состояние разрушается, после чего воссоздается в точке приема.
Ранее отмечалось, что физикам удалось передать квантовые данные по оптоволоконному кабелю на расстояние более 100 километров. Эти разработки могут помочь в создании "квантового интернета".

http://korrespondent.net/tech/science/3615182-v-kytae-provedut-pervuui-kvantovuui-teleportatsyui-na-1200-km
http://www.nature.com/news/china-s-quantum-space-pioneer-we-need-to-explore-the-unknown-1.19166

Тесак о квантовой гравитации

Здесь мы собираем самые интересные картинки, арты, комиксы, мемасики по теме квантовая механика (+24 постов - квантовая механика)