שיטה חדשה להסתבכות קוונטית של פוטונים. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

חדשות מדע וטכנולוגיה, חידוש באלקטרוניקה
ספריה טכנית בחינם / עדכון חדשות

שיטה חדשה להסתבכות קוונטית של פוטונים

28.08.2022

פיזיקאים במכון מקס פלנק פיתחו שיטה חדשה להסתבכות פוטונים קוונטית והדגימו אותה באמצעות הסתבכות של מספר שיא של חלקיקי אור. שיטה זו יכולה להפוך לפתרון טכנולוגי ליצירת מחשבים קוונטיים, כותב Alternative Science.

הסתבכות קוונטית היא תופעה שנראית בלתי אפשרית למתבונן היומיומי. למעשה, החלקיקים יכולים להיות כל כך שזורים זה בזה, עד שלא ניתן עוד לתאר אותם בנפרד, ושינוי בפוטונים ותכונותיהם גורם מיד לתגובה של ה"שותפים", לא משנה כמה הם רחוקים זה מזה. ההשלכות של תופעה כזו הדאיגו אפילו את איינשטיין, שכינה אותה "פעולה מפחידה מרחוק".

עד כמה שזה נשמע מנוגד לאינטואיציה, הסתבכות קוונטית הוכחה בניסוי במשך עשרות שנים. תופעה זו אף עומדת בבסיס טכנולוגיות מסחריות חדשות כמו מחשבים קוונטיים, שבהם חלקיקים מסתבכים יכולים לשמש כסיביות קוונטיות (קיוביטים) המאחסנות ומעבדות מידע.

לקבלת הביצועים הטובים ביותר, אתה צריך ליצור קבוצות גדולות של חלקיקים ולסבך אותם יחד, אבל זה לא קל לעשות. אז במחקר חדש, מדענים ממכון מקס פלנק נקטו שיטה חזקה יותר של הסתבכות קוונטית והשתמשו בה כדי להצליח להסתבך ב-14 פוטונים, קבוצת הפוטונים הגדולה ביותר כיום.

הצוות התחיל עם אטום רובידיום בודד שנלכד במלכודת אופטית המשקפת גלים אלקטרומגנטיים בתבנית ספציפית.

אטום מוקרן בלייזר בתדירות מסוימת, הקובע מראש את תכונותיו ההכרחיות. ואז נשלח אליו דופק בקרה נוסף, הגורם לאטום לפלוט פוטון המסתבך עם האטום.

תהליך זה חוזר על עצמו, כאשר אטום רובידיום מסתובב בין פליטת כל פוטון, עד שמתקבלת שרשרת של פוטונים שמסתבכים זה בזה. תהליך יעיל המייצר פוטון אחד לכל שני פולסי לייזר. יעילות - 43%.

<< חזרה: רובוט צף לחקור הר געש לאחר התפרצות 28.08.2022

>> קדימה: אוזניות אלחוטיות של Anker Soundcore Space Q45 ו-Space A40 27.08.2022

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

קיומו של כלל אנטרופיה להסתבכות קוונטית הוכח 09.05.2024

מכניקת הקוונטים ממשיכה להדהים אותנו עם התופעות המסתוריות והתגליות הבלתי צפויות שלה. לאחרונה הציגו ברטוס רגולה ממרכז RIKEN למחשוב קוונטי ולודוביקו לאמי מאוניברסיטת אמסטרדם תגלית חדשה הנוגעת להסתבכות קוונטית והקשר שלה לאנטרופיה. להסתבכות קוונטית יש תפקיד חשוב במדע ובטכנולוגיה של מידע קוונטי מודרני. עם זאת, מורכבות המבנה שלו הופכת את ההבנה והניהול שלו למאתגרים. התגלית של רגולוס ולמי מראה שההסתבכות הקוונטית פועלת לפי כלל אנטרופיה דומה לזה של מערכות קלאסיות. תגלית זו פותחת נקודות מבט חדשות בתחום מדע וטכנולוגיה של מידע קוונטי, ומעמיקה את הבנתנו את ההסתבכות הקוונטית והקשר שלה לתרמודינמיקה. תוצאות המחקר מצביעות על אפשרות הפיכה של טרנספורמציות של הסתבכות, מה שיכול לפשט מאוד את השימוש בהן בטכנולוגיות קוונטיות שונות. פתיחת כלל חדש ... >>

מזגן מיני Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

הקיץ הוא זמן להירגעות ולנסיעות, אבל לעתים קרובות החום יכול להפוך את הזמן הזה לייסורים בלתי נסבלים. הכירו מוצר חדש מבית סוני - מזגן המיני Reon Pocket 5, המבטיח להפוך את הקיץ לנוח יותר עבור המשתמשים בו. סוני הציגה מכשיר ייחודי - המיני-מרכך Reon Pocket 5, המספק קירור הגוף בימים חמים. בעזרתו, המשתמשים יכולים ליהנות מקרירות בכל זמן ובכל מקום פשוט על ידי לענוד אותו על צווארם. מזגן מיני זה מצויד בהתאמה אוטומטית של מצבי פעולה, כמו גם בחיישני טמפרטורה ולחות. הודות לטכנולוגיות חדשניות, Reon Pocket 5 מתאים את פעולתו בהתאם לפעילות המשתמש ולתנאי הסביבה. משתמשים יכולים להתאים בקלות את הטמפרטורה באמצעות אפליקציה ייעודית לנייד המחוברת באמצעות Bluetooth. בנוסף, זמינים לנוחות חולצות טי ומכנסיים קצרים בעיצוב מיוחד, אליהם ניתן לחבר מזגן מיני. המכשיר יכול הו ... >>

אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים 08.05.2024

ייצור אנרגיה סולארית בחלל הופך לאפשרי יותר עם כניסתן של טכנולוגיות חדשות ופיתוח תוכניות חלל. ראש הסטארט-אפ Virtus Solis שיתף את החזון שלו להשתמש בספינת הכוכבים של SpaceX כדי ליצור תחנות כוח מסלוליות המסוגלות להניע את כדור הארץ. הסטארט-אפ Virtus Solis חשף פרויקט שאפתני ליצירת תחנות כוח מסלוליות באמצעות ספינת הכוכבים של SpaceX. רעיון זה עשוי לשנות באופן משמעותי את תחום הפקת האנרגיה הסולארית, ולהפוך אותו לנגיש וזול יותר. ליבת התוכנית של הסטארט-אפ היא להפחית את עלות שיגור לוויינים לחלל באמצעות Starship. פריצת דרך טכנולוגית זו צפויה להפוך את ייצור אנרגיה סולארית בחלל לתחרותי יותר עם מקורות אנרגיה מסורתיים. Virtual Solis מתכננת לבנות פאנלים פוטו-וולטאיים גדולים במסלול, באמצעות Starship כדי לספק את הציוד הדרוש. עם זאת, אחד האתגרים המרכזיים ... >>

שיטה חדשה ליצירת סוללות חזקות 08.05.2024

עם התפתחות הטכנולוגיה והשימוש המתרחב באלקטרוניקה, נושא יצירת מקורות אנרגיה יעילים ובטוחים הופך להיות דחוף יותר ויותר. חוקרים מאוניברסיטת קווינסלנד חשפו גישה חדשה ליצירת סוללות מבוססות אבץ בעלות הספק גבוה שיכולות לשנות את הנוף של תעשיית האנרגיה. אחת הבעיות העיקריות של סוללות נטענות מסורתיות על בסיס מים הייתה המתח הנמוך שלהן, שהגביל את השימוש בהן במכשירים מודרניים. אבל הודות לשיטה חדשה שפותחה על ידי מדענים, החיסרון הזה התגבר בהצלחה. כחלק מהמחקר שלהם פנו מדענים לתרכובת אורגנית מיוחדת - קטכול. התברר שזהו רכיב חשוב שיכול לשפר את יציבות הסוללה ולהגביר את יעילותה. גישה זו הובילה לעלייה משמעותית במתח של סוללות אבץ-יון, מה שהופך אותן לתחרותיות יותר. לדברי מדענים, לסוללות כאלה יש מספר יתרונות. יש להם ב ... >>

תכולת אלכוהול של בירה חמה 07.05.2024

לבירה, כאחד המשקאות האלכוהוליים הנפוצים ביותר, יש טעם ייחודי משלה, שיכול להשתנות בהתאם לטמפרטורת הצריכה. מחקר חדש של צוות מדענים בינלאומי מצא כי לטמפרטורת הבירה יש השפעה משמעותית על תפיסת הטעם האלכוהולי. המחקר, בראשות מדען החומרים ליי ג'יאנג, מצא כי בטמפרטורות שונות, מולקולות אתנול ומים יוצרות סוגים שונים של אשכולות, מה שמשפיע על תפיסת הטעם האלכוהולי. בטמפרטורות נמוכות נוצרים יותר אשכולות דמויי פירמידה, מה שמפחית את החריפות של טעם ה"אתנול" וגורם למשקה להיות פחות אלכוהולי. להיפך, ככל שהטמפרטורה עולה, האשכולות הופכים דמויי שרשרת יותר, וכתוצאה מכך טעם אלכוהולי בולט יותר. זה מסביר מדוע הטעם של כמה משקאות אלכוהוליים, כגון באייג'יו, יכול להשתנות בהתאם לטמפרטורה. הנתונים שהתקבלו פותחים סיכויים חדשים ליצרני משקאות, ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

מדידת אנרגיה כהה 19.08.2023

חוקרים מהמחלקה לאסטרופיזיקה של אוניברסיטת קיימברידג' חשפו דרך חדשה למדידת אנרגיה אפלה מסתורית, צורה היפותטית של אנרגיה הנחשבת אחראית להתפשטות המואצת של היקום. במקום לחקור גלקסיות בשלבים המוקדמים של היקום, מדענים הפנו את תשומת לבם לתנועת שביל החלב ואנדרומדה, שתי גלקסיות שכנות שמתקרבות ישירות זו לזו.

שתי הגלקסיות הענקיות הללו מתקרבות זו לזו ונמצאות בדרכן להתנגשות עתידית. בהשפעת כוחות הכבידה של ההתכנסות, הם יתחילו לאט לאט להסתובב סביב מרכז מסה משותף, וכל מהפכה שלמה תארך כ-20 מיליארד שנה. עם זאת, הרבה לפני שהמחזור הזה יסתיים, בעוד כחמישה מיליארד שנים, שביל החלב ואנדרומדה יתחילו להתמזג.

לפי מחקר, בתהליך זה, הגלקסיות יושפעו מכוחות הפועלים בכיוונים שונים. כוח הכבידה יקרב אותם זה לזה, כפי שחוזה התיאוריה של איינשטיין, אבל אנרגיה אפלה אפשרית צריכה לשמש גם ככוח נגד.

מדענים פיתחו מודל המבוסס על מסות הגלקסיות ומסלוליהן כדי לקבוע גבול עליון על הקבוע הקוסמולוגי. מודל זה מייצג את התיאור הפשוט ביותר של אנרגיה אפלה. המחקר מצא שאי-ודאויות קיימות יכולות לייצר קריאות גבוהות עד פי חמישה מאלה שהתקבלו באמצעות תצפיות על סופרנובות מרוחקות.

יש לציין כי מידת טעות האומדן הנוכחית נותרה גבוהה למדי. גישה זו הוצגה יותר כהדגמה של שיטה הדורשת שיפור נוסף. חוקרים מציעים שטלסקופי חלל מודרניים של נאס"א יכולים לשפר משמעותית את דיוק המדידות של המסות והמסלולים של הגלקסיות, כמו גם להפחית את רמת השגיאה.

בנוסף, ניתן ליישם את השיטה המוצעת כדי לנתח את ההתכנסות של גלקסיות אחרות. ביחד, גישות מדידה שונות יכולות לעזור לאשר את קיומה של האנרגיה האפלה המסתורית ולחקור את טבעה.

ראה מלא ארכיון של חדשות מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר