Электроны в кристалле демонстрируют связанные и заузленные квантовые повороты

В статье, опубликованной в журнале Nature, команда физиков из Принстона обнаружила, что электроны в квантовой материи могут связываться друг с другом странными новыми способами. Работа объединяет идеи из трех областей науки — физики конденсированного состояния, топологии и теории узлов — по-новому, поднимая неожиданные вопросы о квантовых свойствах электронных систем.

Термализация и скремблирование информации в сверхпроводящем квантовом процессоре

Термализация, или «релаксация к равновесию», — это процесс, посредством которого квантовые системы многих тел достигают теплового равновесия. Информационное скремблирование, с другой стороны, влечет за собой рассеивание локальной информации в многочастичных квантовых запутанностях, которые распределены по всей квантовой многочастичной системе. Исследователи из Университета науки и технологии Китая, Шанхайского исследовательского центра квантовых наук и Китайской академии наук недавно наблюдали термализацию и скремблирование информации в сверхпроводящем квантовом процессоре. Их выводы, опубликованные в статье в журнале Physical Review Letters, могут проложить путь к новым исследованиям, посвященным термодинамике квантовых систем многих тел.

Когда атомы взаимодействуют друг с другом, они ведут себя как единое целое, а не как отдельные объекты

Когда атомы взаимодействуют друг с другом, они ведут себя как единое целое, а не как отдельные объекты. Это может привести к синхронизированным реакциям на входные данные, явление, которое, если его правильно понять и контролировать, может оказаться полезным для разработки источников света, создания датчиков, которые могут проводить сверхточные измерения, и понимания диссипации в квантовых компьютерах.

Три в одном - датчик одновременно определяет интенсивность, поляризацию и длину волны света

Группа исследователей создала интеллектуальный датчик размером около 1/1000 поперечного сечения человеческого волоса, который может одновременно определять интенсивность, поляризацию и длину волны света, используя квантовые свойства электронов. Это прорыв, который может помочь в развитии астрономии, здравоохранения и дистанционного зондирования.

Новых свойств магнетизма могут изменить наши компьютеры

Современные компьютеры используют электроны для обработки информации, но эта конструкция начинает достигать теоретических пределов. Однако вместо этого можно было бы использовать магнетизм и тем самым поддерживать разработку как более дешевых, так и более мощных компьютеров благодаря работе ученых из Института Нильса Бора (NBI) и Копенгагенского университета. Их исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Новый вариант эксперимента с двусторонней интерференцией - квантовая физика права

Эксперимент с двумя щелями — самый известный и, возможно, самый важный эксперимент в квантовой физике: отдельные частицы выстреливаются в стену с двумя отверстиями, за которыми детектор измеряет, куда попадают частицы. Это показывает, что частицы движутся не по строго определенной траектории, как известно из классических объектов, а по нескольким траекториям одновременно: каждая отдельная частица проходит и через левое, и через правое отверстие.

Экстремальные условия в звездах производят углерод-12, строительного материала жизни

С помощью самого мощного в мире суперкомпьютера и новых методов искусственного интеллекта международная группа исследователей выдвинула теорию о том, как экстремальные условия в звездах производят углерод-12, который они описывают как «важнейший путь к зарождению жизни». Фундаментальный вопрос исследователей заключался в том, «как космос производит углерод-12?» сказал Джеймс Вэри, профессор физики и астрономии в Университете штата Айова и давний участник исследовательского сотрудничества.

Найден способ формировать диоды из сверхпроводников

Группа исследователей из Пизы, Ювяскюля, Сан-Себастьяна и Массачусетского технологического института продемонстрировала, как можно использовать гетероструктуру, состоящую из сверхпроводников и магнитов, для создания однонаправленного тока, подобного тому, что встречается в полупроводниковых диодах. Однако эти новые сверхпроводниковые диоды работают при гораздо более низких температурах , чем их полупроводниковые аналоги, и поэтому их можно использовать в квантовых технологиях.

Подтверждено, что пирохлор церия-циркония представляет собой трехмерную квантовую спиновую жидкость

Несмотря на название, квантовые спиновые жидкости представляют собой твердые материалы, в которых квантовая запутанность и геометрическое расположение атомов нарушают естественную тенденцию электронов магнитно упорядочивать себя по отношению друг к другу. Геометрическая фрустрация в квантовой спиновой жидкости настолько серьезна, что электроны колеблются между квантово-магнитными состояниями независимо от того, насколько холодными они становятся.

Для квантового запутывания нужны трое

Новая теорема японского исследовательского сотрудничества дает представление о том, какие типы дальнодействующей квантовой запутанности выживают при ненулевых температурах, раскрывая фундаментальный аспект макроскопических квантовых явлений и направляя путь к дальнейшему пониманию квантовых систем.