Квантовий комп’ютер використали для підтвердження теорії відносності

0
28

Фізики з США, Японії та Росії за допомогою квантового комп’ютера отримали чергове підтвердження спеціальної теорії відносності (СТВ), придуманої Ейнштейном. Результати своїх досліджень автори опублікували в журналі Nature, а коротко з ними можна ознайомитися на сайті Каліфорнійського університету в Берклі.

У своїх дослідах вчені використовували кубіти — квантові узагальнення класичних бітів, що застосовуються в квантових комп’ютерах. На відміну від класичних бітів, в кубітах змінна може приймати не тільки два значення 0 і 1, але і будь-яке інше, яке визначається суперпозицією базових станів (0 і 1).

Вчені спробували перевірити ізотропні простори (відсутність виділених напрямків у ньому). Для цього фізики у вакуумній камері переплутали пару кубітів на основі іонів кальцію, а потім стежили за тим, яким чином обертання Землі навколо своєї осі впливає на енергетичні рівні електронів в іонах, що знаходяться в магнітному полі. Виявилося, що ніякого впливу на переплутані кубіти обертання Землі не чинить.

Точність вимірювань вчених приблизно в сто разів перевищила попередні досліди з електронами і в п’ять разів — експерименти типу Майкельсона-Морлі, що проводяться зі світлом. У наступних дослідах вчені збираються використовувати замість кальцію іттербію. Очікується, що це підвищить точність вимірювань в десять тисяч разів.

Квантова заплутаність проявляється тоді, коли властивості об’єктів, спочатку пов’язаних між собою, виявляються зкорельована навіть при їх рознесенні на відстань між собою: зміна властивостей одного об’єкта при віддаленні від інших з системи позначається на властивостях інших.

СТВ, розроблена до 1905 року Альбертом Ейнштейном і Анрі Пуанкаре, вводить незалежність фізичних законів від вибору інерціальної системи відліку і вводить граничну швидкість поширення сигналу (швидкість світла). Математично закони СТВ виражаються перетвореннями Лоренца, які можна вивести з умови незмінності так званого інтервалу в просторі Маньківського, що зв’язує просторові і тимчасові координати частинки.

Досліди Майкельсона (або Майкельсона-Морлі) дозволяють підтвердити незалежність швидкості світла від вибору системи відліку. Класичний досвід припускає, що через рух платформи, на якій розташовані джерела світла, фотони можуть досягти мети в різний час залежно від характеру руху такої платформи. Експерименти показали, що на рух світла переміщення платформи (або обертання Землі) не мають жодного впливу.

Поділись

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

Please enter your comment!
Please enter your name here





Магазин: