Entanglement je fascinujícím rysem kvantové fyziky. V roce 2022 byla udělena Nobelova cena za fyziku Alainu Aspectovi, Johnu F. Clauserovi a Antonu Zeilingerovi za experimenty se zapletenými (provázanými) fotony. Tyto výsledky potvrdily předpovědi, které učinil zesnulý teoretik CERNu John Bell (Bellovy nerovnosti). Entanglement zůstává nicméně z velké části neprozkoumán při …
více »V CERNu realizovali kvantové provázání s nejtěžším kvarkem top
Entanglement (provázanost) mezi částicemi, které spolu interagovaly a pak se od sebe vzdálily, byl dosud pozorován pouze mezi částicemi stabilními, jako jsou fotony nebo elektrony. Vědci zjistili, že entanglement lze realizovat a může přetrvávat i mezi nestabilními kvarky top a jejich partnery z antihmoty. Kvark top (t, svrchní) je nejtěžším …
více »Vědci z UP využívají neuronové sítě k luštění kvantového provázání
Nový postup díky zapojení umělých neuronových sítí umožňuje přímé vyčíslení provázání z neúplných měření. Fyzici na Univerzitě Palackého v Olomouci (UP) se zabývají problematikou kvantového provázání, které je v současnosti předmětem intenzivního výzkumu a úspěchy v něm byly loni oceněny Nobelovou cenou za fyziku. Mezinárodní tým vedený vědci z katedry …
více »Poprvé pozorovali kvantovou provázanost různých částic, pionů π+ a π-
Experimenty zřejmě vyřešily problém s velikostí atomových jader. V Brookhavenské národní laboratoři vědci sledovali, jak prostřednictvím série kvantových fluktuací interagují fotony a gluony (částice silné síly, které drží pohromadě kvarky v protonech a neutronech). Při těchto interakcích vzniká jako meziprodukt nestabilní částice, která se rychle rozpadá na dva různě nabité …
více »Kvantový internet by mohly zajišťovat i drony
Bezdrátové přenosy v rámci kvantového internetu se dosud realizovaly pomocí satelitů nebo věží podobných těm, které používají mobilní operátoři. Nyní vědce napadlo zkusit zapojit do celé infrastruktury i drony. Přenosy by se přitom mohly uskutečňovat i přímo mezi nimi. Pro menší kvantové sítě na úrovni města jsou satelity nepraktické a …
více »Spinové kapaliny vypovídají o supravodivosti, i vysokoteplotní
Fluktuující spinová kapalina by mohla reprezentovat i kvantové výpočty – operace s qubity Na Argonne National Laboratory, která spadá pod Ministerstvo energeticky USA, přišli s nezvyklým experimentem ukazující změny chování magnetických materiálů. Mezi dva diamantové hroty umístili magnetický krystal, pak diamanty pomalu a po dlouhou dobu tlačili k sobě a …
více »Obří kvantová provázanost i za vysoké teploty
Zapletené (kvantově provázané) stavy jsou extrémně křehké. Připravujeme je za velmi nízkých teplot a izolovaně od vnějšího okolí/šumu, i tak ale obvykle dosáhneme entanglementu jen u několika málo částic a po krátkou dobu – což brzdí například praktické nasazení kvantových počítačů. V barcelonském centru ICFO (Institute of Photonic Sciences) nyní …
více »Qubity lze odečítat bez zničení informace
Kvantová kryptografie stojí na tom, že měřením systému se jeho stav změní (odposlech je prozrazen). V kvantových počítačích při odečítání výsledků kolabuje vlnová funkce (respektive v opačném pořadí). Jak si pak představit ono odečítání qubitů „beze měny“? Kolaps vlnové funkce se týká pouze zapletených, provázaných (entanglement) stavů. Naopak samotnou informaci …
více »Wignerův přítel – myšlenkový experiment z kvantové mechaniky demonstrován v praxi
Wignerův přítel je jedním z paradoxů kvantové mechaniky, představuje nadstavbu nad známou Schrödingerovou kočkou. Představme si, že do krabice s „napůl živou a napůl mrtvou“ kočkou umístíme pozorovatele – právě onoho přítele. Ten se podívá na kočku a zjistí, jak se to s ní má. Ale pozor. Dokud je krabice …
více »Ověřujeme provázání qubitů kvantového počítače
Základem kvantového počítače je provázání částic (entanglement), které odpovídají jednotlivým qubitům. U provázaných (zapletených) částic platí, že změna stavu jedné z nich vyvolá odpovídající změny také u všech ostatních, a to okamžitě, bez ohledu na jejich vzdálenost. Problém ale je, jak vůbec zjistit, že se nám částice podařilo provázat, aniž …
více »