Доказано существование квантового предела скорости термализации

Независимо от того, ждём ли мы, пока лобовое стекло автомобиля оттает зимой, или пока остынет тёплый напиток, время, необходимое объекту для достижения стабильной, равномерной температуры в окружающей среде (тепловое равновесие), зависит от множества факторов. К ним относятся площадь поверхности, свойства материала объекта и поток воздуха. Но когда мы приближаемся к субатомному масштабу, например, к тому, где работают кубиты в квантовом компьютере, вступают в силу другие правила. Внешние условия по-прежнему имеют значение, но, согласно новой статье, опубликованной в журнале Nature Physics, квантовая механика устанавливает фундаментальный предел скорости, с которой процесс может привести различные квантовые системы в состояние теплового равновесия. Значимость этого открытия заключается в том, что эта граница универсальна. Независимо от того, сколько энергии приложено или насколько сильно система подвергается воздействию, процесс нельзя ускорить.

Сверхбыстрая сканирующая туннельная микроскопия впервые достигает квантово-механического пространственно-временного предела

Физики обнаружили, что местоположение и временная эволюция электрона не могут быть измерены одновременно с произвольной точностью. Этот так называемый пространственно-временной предел имеет важное значение для будущих применений. Работа опубликована в журнале Nature Photonics.

Распределённое квантовое зондирование с многомодовыми состояниями N00N

Исследовательская группа доктора Хян-Таг Лим из Центра квантовых технологий Корейского института науки и технологий (KIST) продемонстрировала первую в мире распределённую квантовую сенсорную сеть сверхвысокого разрешения. Учёные создали двухфотонное многомодовое состояние N00N, запутанное по четырем модам пути, и использовала его для одновременного измерения двух различных фазовых параметров. В результате им удалось достичь приблизительно на 88% более высокой точности (улучшение на 2,74 дБ) по сравнению с традиционными методами, тем самым продемонстрировав производительность, приближающуюся к пределу Гейзенберга, не только в теории, но и в эксперименте. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.

Квантовая запутанность фотонов удваивает разрешение микроскопа

Оптический прибор направляет лазерный свет на особый тип кристалла, который преобразует часть фотонов, проходящих через него, в бифотоны. Даже при использовании этого специального кристалла преобразование происходит очень редко — примерно за один фотон на миллион. Используя ряд зеркал, линз и призм, каждый бифотон, который на самом деле состоит из двух отдельных фотонов, разделяется и перемещается по двум путям, так что один из парных фотонов проходит через отображаемый объект, а другой нет.