Lze signál zesílit bez toho, aby se „přečetl“? V klasických sítích i jiných elektronických systémech se vyskytují opakovače (repeater), aktivní síťové prvky, které přijímají zeslabený nebo jinak zkreslený (zašuměný apod.) signál a provádějí jeho opravu a zesílení. Podobný prvek vyžaduje infrastruktura kvantového Internetu, hodil by se dokonce i pro jeho …
více »Malá úprava rovnic má zajistit kolaps vlnové funkce Schrödingerovy kočky
Schrödingerova kočka představuje záhadu v tom smyslu, že nikdo neví, co vlastně způsobuje kolaps vlnové funkce, zda zde existuje například nějaký hmotnostní limit, od kterého se již objekty přestávají chovat kvantově. Nakonec tato otázka má i praktický význam, když potřebujeme udržet zapletené stavy (superpozice „všech možností současně“) během výpočtu kvantového …
více »Rekord: Provázaný stav atomu a fotonu přenesli optickým vláknem na 20 km
V rámci kvantové komunikace/kryptografie informaci obvykle nesou fotony. Přepravit provázaný (entanglement) stav jiných částic je samozřejmě mnohem náročnější. Proto ani nový rekord není na pohled zvlášť oslnivý – 20 km, a to ještě v optickém vlákně, nikoliv vzduchem. Je ale třeba si uvědomit, že vědci z mnichovské a Ludwig Maximilian …
více »Kvantové pravítko zrychlí umělou inteligenci
Unikátní kvantové pravítko, které může v budoucnu výrazně zvýšit výpočetní rychlost umělé inteligence a také posílit bezpečnost kvantové komunikace, se podařilo experimentálně sestrojit odborníkům ze Společné laboratoře optiky Přírodovědecké fakulty UP a Fyzikálního ústavu AV ČR. Studium kvantových stavů z pohledu jejich praktického využití pro strojové učení trvalo dva roky. …
více »Fyzikální objevy roku 2019: porušení symetrie v půvabných mezonech
Casimirův jev vytváří „kvantovou past“. Marsotřesení. Rekordní magnetické pole. Kvantová interference antihmoty. Stín černé díry. Deset nejvýznamnějších prací z oblasti fyziky za rok 2019 vybral elitní tým pěti redaktorů časopisu Physics World. Ti společně s dalšími odborníky prostudovali stovky publikovaných prací a vybrali z nich ty, které splňovaly následující kritéria: …
více »Teplo se díky kvantovým jevům může šířit i vakuem
Kouzla kvantové fyziky na bázi Casimirova jevu umožňují, že teplo se vakuem může šířit i vedením, jako fonony. Mohl by tento jev najít využití i při chlazení elektroniky? Nejprve základní vysvětlení. Tělesa s nenulovou teplotou vyzařují fotony a vychládají, v tomto smyslu ani vakuum nepředstavuje dokonalou izolaci. O to ale …
více »Casimirův jev – proč se desky ve vakuu k sobě přitahují
Heisenbergův princip neurčitosti se nevztahuje jen na měření prováděná lidmi, ale podobně jako zákony termodynamiky platí i pro přírodu jako takovou. Neurčitost způsobuje, že vesmír překypuje nekonečnou energií. Představte si v prostoru velice malý objem, něco jako skutečně maličkou krabičku. Budeme-li analyzovat, co se děje uvnitř této krabičky, můžeme učinit …
více »Kvantový darwinismus v diamantu
Spiny v diamantu vrhly nové světlo na jednu z největších záhad fyziky – přechod mezi kvantovým a klasickým světem. Němečtí a američtí fyzici využili NV (nitrogen-vacancy) centra v diamantu, aby vůbec poprvé demonstrovali fungování tzv. „kvantového darwinismu“. Nejde o chybu ani fantazii, ale o nový obor, který by měl objasnit, …
více »Kam mizí hybnost fotonu? Záhada ještě z doby Einsteina vyřešena
Albert Einstein dostal Nobelovu cenu nikoliv za teorii relativity, ale za vysvětlení fotoelektrického jevu. Při tomto jevu fotony dokáží vyrazit elektrony z atomového obalu kovu, a vyvolat tak emisi elektronů. Energie elektronů (energetické hladiny elektronů v atomu) jsou kvantovány, čili fotony musí nést určitou minimální energii, aby mohly fotoelektrický jev …
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 »