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 »Co zbývá z času?
Univerzální čas se roztříštil do myriády vlastních časů. A když je navíc kvantujeme… Podivná krajina relativistické fyziky, kterou jsem právě popsal, se stane ještě mnohem podivnější, uvážíme ji kvanta a kvantové vlastnosti prostoru a času. Obor, který toto studuje, se nazývá „kvantová gravitace“ a je to pole mého vlastního vědeckého …
více »Sestrojili prototyp kvantového radaru, jak to vůbec funguje?
Systém využívající kvantové provázanosti (zapletení) částic pro detekci objektů v řadě ohledů předčí klasický radar. Funkční prototyp nyní představili na Rakouském ústavu pro vědu a technologie, přičemž se jedná o verzi využívající tzv. kvantové iluminace. V češtině na téma kvantového radaru byla bohužel publikována řada nesmyslů. Články celou metodu obvykle …
více »Opakovače: sestrojen další prvek pro infrastrukturu kvantového Internetu
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 »