به گزارش ثریا گروهی از دانشمندان ابزاری برای استفاده از مکانیک کوانتومی برای «مشاهده غیرمستقیم اجسام» ابداع کردهاند. این روش جدید میتواند اندازهگیری را برای کامپیوترهای کوانتومی و سایر سیستمها بهبود بخشد و جهان کوانتومی و کلاسیک را با هم ترکیب میکند.
ما چیزها را از طریق تعامل پیچیده فوتونهای نور در سلولهای تخصصی شبکیه چشم خود میبینیم. با این حال، برخی از دانشمندان حدس میزنند که یک پدیده مشابه میتواند بدون جذب عکس یا بدون هیچ نوری تکرار شود.
چه میشد اگر میتوانستیم به طور غیرمستقیم مسائل را بدون آلودن با فوتونهای نور یا تأثیرگذاری بر یک سیستم در حین تلاش برای مطالعه آن، مطالعه کنیم؟ تصور کنید که از نور برای مطالعه نواری از یک فیلم حساس به نور بدون آسیب زدن به آن استفاده کنید. اکنون با توجه به این کشف راهگشا به نظر میرسد که ما میتوانیم این کار را انجام دهیم.
شروتی دوگرا، جان جی مککورد و گئورگه سورین پارائوانو از دانشگاه آلتو(Aalto) به عنوان بخشی از مطالعهای بر روی رابطه بین دنیای کوانتومی و کلاسیک، روشی جدید و بسیار بهتر برای انجام تستهای بدون تعامل پیدا کردهاند.
دانشمندان از دستگاههای ترانسمون که مدارهای ابررسانای نسبتاً بزرگی هستند که رفتار کوانتومی از خود نشان میدهند، برای یافتن پالسهای مایکروویو تولید شده توسط ابزار معمولی استفاده کردند.
کار این گروه پژوهشی به جای لیزر و آینه بر امواج مایکروویو و ابررساناها متمرکز است.
پارائوانو توضیح میدهد: ما مجبور بودیم این مفهوم را با ابزارهای آزمایشی مختلف موجود برای دستگاههای ابررسانا تطبیق دهیم. به همین دلیل، ما مجبور شدیم پروتکل استاندارد بدون تعامل را تغییر دهیم و با استفاده از سطح انرژی بالاتر ترانسمون، لایه دیگری از کوانتومی بودن را اضافه کردیم. سپس، از انسجام کوانتومی سیستم سه سطحی بهعنوان یک منبع استفاده کردیم.
همدوسی کوانتومی(Quantum coherence) توانایی یک جسم برای وجود همزمان در دو حالت مجزا است، یعنی چیزی که فیزیک کوانتومی آن را ممکن میداند. در ابتدا مشخص نبود که آیا پروتکل جدید پژوهشگران عمل میکند یا نه، زیرا همدوسی کوانتومی شکننده است و به راحتی فرو میریزد.
همدوسی یکی از ویژگیهای فیزیکی امواج است. در فیزیک، دو منبع موج کاملاً همدوس است. اگر بسامد و شکل موج آنها کاملا یکسان باشد، در عین حال میتوانند اختلاف فاز داشته باشند. این یک ویژگی ایدهآل از امواج است که باعث تداخل ایستاده(موج ایستاده تولید میشود) میشود.
ناهمدوسی کوانتومی نیز به دست دادن همدوسی کوانتومی گفته میشود. در مکانیک کوانتومی، ذراتی مانند الکترون توسط یک تابع موج، یک توصیف ریاضی حالت کوانتومی یک سیستم توصیف میشوند. طبیعت احتمالی تابع موج باعث به وجود آمدن اثرات کوانتومی مختلف میشود. تا زمانی که رابطه قابل تعریف بین فاز و حالتهای مختلف این سیستم وجود دارد، این سیستم همدوس است.
همدوسی خاصیت بنیادی مکانیک کوانتومی و برای عملکرد کامپیوترهای کوانتومی لازم است. اما هنگامی که یک سیستم کوانتومی کاملاً ایزوله نباشد و در تماس با محیط اطراف خود باشد، این همدوسی با زمان از بین میرود که به آن ناهمدوسی کوانتومی میگویند و به عنوان یک نتیجه از این روند، رفتار کوانتومی مربوطه از بین میرود.
در کمال تعجب پژوهشگران، آزمایشهای اولیه کارایی تشخیص بسیار بالاتری را نشان دادند. آنها بارها و بارها به آزمایش برگشتند، یافتههای خود را با استفاده از مدلهای نظری سنجیدند و همه چیز را تأیید کردند.
دوگرا میگوید: ما همچنین نشان دادیم که حتی پالسهای مایکروویو کممصرف را میتوان به طور مؤثر با استفاده از پروتکل ما شناسایی کرد.
این آزمایش همچنین روش جدیدی را برای استفاده از دستگاههای کوانتومی برای کسب مزیت نسبت به دستگاههای کلاسیک نشان داد که به عنوان برتری کوانتومی شناخته میشود. اجماع پژوهشگران این است که دستیابی به برتری کوانتومی به کامپیوترهای کوانتومی با کیوبیتهای متعدد نیاز دارد. با این حال، این آزمایش یک برتری کوانتومی مطلق را با یک تنظیم نسبتاً ساده ثابت کرد.
برتری کوانتومی در محاسبات کوانتومی، توانایی بالقوه دستگاهها برای حل مشکلاتی است که کامپیوترهای کلاسیک عملاً از انجام آن ناتوان هستند.
این تکنیک جدید چه نوع کاربردهایی میتواند داشته باشد؟
تصویربرداری نوری، تشخیص نویز و توزیع کلیدهای رمزنگاری تنها چند فرآیند تخصصی هستند که در آن اندازهگیریهای بدون تعامل بر اساس روشهای قدیمی کمتر کارآمد قابل استفاده است. این رویکرد جدید و بهبود یافته میتواند به طور قابل توجهی کارایی این فرآیندها را افزایش دهد.
پروفسور پارائوانو میگوید: روش ما در محاسبات کوانتومی میتواند برای تشخیص حالتهای مایکروویو-فوتون در عناصر حافظه خاص استفاده شود. این میتواند به عنوان یک روش بسیار کارآمد برای استخراج اطلاعات بدون ایجاد اختلال در عملکرد پردازنده کوانتومی در نظر گرفته شود.
این گروه پژوهشی تحت رهبری پروفسور پارائوانو همچنین در حال آزمایش روشهای جدید دیگری برای پردازش اطلاعات مانند محاسبات کوانتومی خلاف واقع و ارتباطات خلاف واقع هستند که شامل ارتباط دو نفر بدون مبادله هیچ ذره فیزیکی است و در آن نتیجه یک محاسبه بدون اجرای رایانه به دست میآید.
محاسبات کوانتومی خلاف واقع(counterfactual quantum computation) روشی برای استنتاج نتیجه یک محاسبه بدون اجرای واقعی یک رایانه کوانتومی است.
این پژوهش در مجله Nature Communications منتشر شده است.
منبع: خبرگزاری ایسنا
مخزن تحت فشار چگونه طراحی، ساخته و آزمایش میشود؟
حسگر مچی عرق بدن را می سنجد
پهپاد هواشناسی چندبارمصرف برای پرواز در ارتفاع ۱۰ کیلومتری
وزیر آموزش و پرورش: هیچ کودکی نباید قربانی فقر و محرومیت شود
شبکه دانشآموختگان سمپاد راهاندازی شد
عدالت آموزشی یعنی هیچ استعدادی از فرصت رشد محروم نماند
مدارس جدید بدون مناسبسازی افتتاح نمیشوند
تهران ملیترین شهر ایران است
از تسخیر اذهان تا بحران حقیقت؛ بازخوانی دو اثر تازه در عصر رسانه
چرا سیدحسن حاضر بود همه فرماندهانش شهید شوند اما ایران آسیب نبیند؟
راغب از تازهترین آلبوم خود رونمایی کرد؛ دنبال جذب و دفع فالوور نیستم!
ارتقای ۹ پلهای دانشگاه صنعتی امیرکبیر در ارزیابی شبکه آزمایشگاهی کشور
ردپای یک متخصص امنیت سایبری کانادا در سرقت از اف بی آی
تلسکوپ جیمز وب منشأ یک انفجار سریع رادیویی دوردست را شناسایی کرد
خرابکاری جدید کلاود؛ نفوذ به وب سایت های دولتی آمریکا
ایلان ماسک یک مدیر فناوری هندی را مسخره می کند!
حمایت ۱۲۰میلیون تومانی دانشگاه امام صادق (ع) از رتبههای زیر ۵۰۰ کنکور
بررسی راهکارهای پذیرش دانشجویان بینالملل در دانشگاه الزهرا(س)
جذب رتبههای برتر در رشته های اولویت دار کشور در کنکور ۱۴۰۵
مهلت انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵ تمدید نمیشود
اصلاحات شرایط استخدام اعضای هیئت علمی؛ تغییر محاسبه فوقالعاده حقوق
نتایج نهایی پذیرش در پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی اعلام شد
صدور حکم بدوی برای ۳۰ پرونده انضباطی دانشجویان؛ حکم اخراجی نداشتیم
وام دستیاری برای متاهلین و مجردین ۴۰ و ۳۰ میلیون تعیین شد
جدیدترین آمار انتخاب رشته در کنکور ۱۴۰۵؛ فردا آخرین فرصت انتخاب رشته
افزایش چشمگیر کاربران وفادار به سکوهای ایرانی؛ خدمات سکوها پایدار شد
ترکیه دسترسی کودکان زیر ۱۵ سال به شبکههای اجتماعی را ممنوع کرد
آغاز آنلاین مشاوره و آموزش سلامت روان؛ خدمات سلامت روان با زبان نسل زد
شیوه جدید پذیرش دانشجو در دوره های «همآموز» کلید خورد
تأکید بر توسعه بازرسیهای پیشگیرانه و دادهمحور در وزارت ارتباطات
مجلات نمایهشده SCIE و ESCI در ارزشیابی مقالات دارای اعتبار ISI هستند
اختصاص بورس نخبگان دانشگاه تهران به رتبه های زیر ۱۰۰ در کنکور
تعلیق برنامه گرینکارت مایکروسافت
ساعت ۱۲ امشب آخرین مهلت انتخاب رشته در کنکور سراسری سال ۱۴۰۵
مهلت ثبتنام آزمون وکالت مرکز وکلای قوه قضائیه مجدد تمدید شد
تمدید مهلت انتخاب رشته آزمون های سراسری و پذیرش دانشجو معلم تا ۱۹ مهر
مخاطرات ورود هوش مصنوعی به کلاسهای درس
اوپن ای آی میزان استفاده روزانه نوجوانان از چت بات را اعلام کرد
بخشنامه و ضوابط جامع فعالیت مؤسسات جذب دانشجویان بینالملل ابلاغ شد
رشتهمحلهای جدید و اصلاحات دفترچه انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد
شرایط خوابگاهی دانشگاههای کشور برای داوطلبان کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد
تحلیل وزیر آموزش و پرورش از نقش فراجا در تأمین امنیت کشور
مجتبی جباری به «همکلام» میآید
اختتامیه رویداد ملی «همچو سرو» برگزار شد
«پپا»، همراه کوچک کودکان در یک روز پرماجرا
روایت ۸۰ روز زندگی یک خبرنگار در دل جنگ غزه، منتشر شد
وقتی صدای جمع، صدای عقل را خاموش میکند
برگزاری نشست تخصصی «مبانی الهیاتی و اجتماعی جانفدا» در تهران
کاظمی:تعطیلی احتمالی مدارس بر اساس شرایط هر منطقه تعیین میشود
مشاوران مبعوث؛ پیشگامان هدایت آگاهانه و انتخاب رشته کنکور
آرشیو الکترونیکی ۲۱ هزار عنوان کتاب درسی از سال ۱۳۳۰
آموزش قرآن در برنامهدرسی ملی باید مورد توجه قرار گیرد
چهار فضانورد اسپیس ایکس به زمین باز میگردند
برندگان نوبل شیمی معرفی شدند
آیا الگوریتمها شخصیت مارا میسازند؟
تحلیلی بر مناسبات فقه و تاریخ دوره نبوی
گفتن حقیقت درباره صاحبان قدرت، چه از سوی حوزه و چه قضا، هزینه دارد
بخل از کجا میآید؟؛ گنجی که صاحبش را نگهبان ترس میکند
«حیوانات» بن افلک بدترین نقدها را گرفت؛ فاجعه بود!
چین و عربستان هم آمدند؛ ۹۸ کشور در رقابت بهترین فیلم بینالمللی اسکار
غزل شاکری و سیامک صفری به تالار وحدت میآیند؛ اجرای اقتباسی از «ویتسک»
داریوش عیاری فیلمبردار سینما درگذشت
حمایت بانکها از ۴ دانشگاه آسیب دیده از جنگ کلید خورد
ساخت چندین ماهواره سنجشی ایران با دقت تصویربرداری یک متر
نوبل فیزیک به «پیامهای شبحوار از فضا» رسید
آرای نهایی ۱۴ پرونده انضباطی دانشجویان مرتبط با حوادث دیماه صادر شد
تصویب صندوق عدالت آموزشی برای حمایت از دانشآموزان مناطق محروم
دانشجویان دانشگاه هنر نقوش ایرانی را در طراحی پوشاک بهکار گرفتند
آغاز اجرای طرح «ردا کارت» دانشجویی در ۲۰ دانشگاه کشور طی ۱۰ روز آینده
مدیر ناسا: یوفوها میتوانند یک «لحظه اسپوتنیک» باشند
«کامپیوتر شریف» انتخاب اول برترین رتبه های ریاضی کنکور ۱۴۰۵
واتساپ ورود کاربران با سیستمعامل قدیمی را مسدود میکند
کشف سیاره ای که از خاکستر ستاره اش متولد شد
اوپن ای آی ویکی مدیا را هم هک کرد
رتبه ۶ کنکور: جنگ را مدیریت کردم، نه اینکه تسلیمش شوم
وزیر آموزش و پرورش: معیشت معلمان را جدی پیگیری میکنیم
ارتقای کیفیت آموزشی اولویت مدارس غیردولتی است
توزیع ۷۶۵ میلیارد تومان تجهیزات ورزشی در ۶۲ هزار مدرسه
قهرمانی دانشآموزان ایرانی در مالزی؛ سه سکوی نخست برای ایران
سرپرست صندوق ذخیره فرهنگیان منصوب شد
ثبت نام در رشتههای بدون آزمون کنکور ۱۴۰۵ آغاز شد
حضور ۸۹ دانشگاه ایرانی در رتبه بندی دانشگاههای جهان تایمز ۲۰۲۷
رشتهمحلهای جدید و اصلاحات دفترچه انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد
آرای نهایی ۱۴ پرونده انضباطی دانشجویان مرتبط با حوادث دیماه صادر شد
دیار: نخستین همکاری شهرام ناظری و تهمورس پورناظری
آغاز انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵؛ لزوم دریافت رسید انتخاب رشته
آغاز اجرای طرح «ردا کارت» دانشجویی در ۲۰ دانشگاه کشور طی ۱۰ روز آینده
اسپانیا و پرتغال مقصد جدید اعضای هیئت علمی برای فرصت مطالعاتی
توزیع ۷۶۵ میلیارد تومان تجهیزات ورزشی در ۶۲ هزار مدرسه
پیشنهاد برای ساخت فصل دوم سریال «اکسیر»؛ بازخورد خوبی گرفتیم
نوبل فیزیک به «پیامهای شبحوار از فضا» رسید
توافق مجلس و شورای عالی انقلاب فرهنگی برای بررسی سهمیههای کنکور
مهلت ثبتنام آزمون وکالت مرکز وکلای قوه قضائیه مجدد تمدید شد
کمک اربعین به بازتولید حافظه تاریخی مقاومت و سرمایه اجتماعی فراملیتی
دیوارنگاره میدان جهاد به رنگ پایتخت درآمد
قهرمانی دانشآموزان ایرانی در مالزی؛ سه سکوی نخست برای ایران
دانشجویان دانشگاه هنر نقوش ایرانی را در طراحی پوشاک بهکار گرفتند
حمایت بانکها از ۴ دانشگاه آسیب دیده از جنگ کلید خورد
علت لغو کنسرت علیرضا قربانی در شاندیز چه بود؟
ساخت چندین ماهواره سنجشی ایران با دقت تصویربرداری یک متر
«کامپیوتر شریف» انتخاب اول برترین رتبه های ریاضی کنکور ۱۴۰۵
سید حسن نصرالله رهبران جنبشهای آزادیبخش را تحتتأثیر قرار داد
بخشنامه و ضوابط جامع فعالیت مؤسسات جذب دانشجویان بینالملل ابلاغ شد
جستارهایی در فلسفه علوم حکمی کتاب شد
برندگان نوبل پزشکی ۲۰۲۶ معرفی شدند؛ کنترل سلولهای عصبی با نور
هوش مصنوعی کسب وکار یابندگان باگ های نرم افزاری را کساد کرد
مطالبات دانشجویان دانشگاه الزهرا(س) در نشست با مسئولان بررسی شد
تام کروز شکست فیلمش را نپذیرفت
وزیر آموزش و پرورش: معیشت معلمان را جدی پیگیری میکنیم
تصویب صندوق عدالت آموزشی برای حمایت از دانشآموزان مناطق محروم
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.