Экспериментально реализовали квантовые блуждания нейтральных атомов стронция-88

N+1Наука

Квантовые блуждания атомов помогли искать с оракулом

Марат Хамадеев

Aaron W. Young et al. / Science, 2022

Американские физики экспериментально реализовали квантовые блуждания нейтральных атомов стронция-88 в ячейках двумерной оптической решетки. Распределение и расширение атомной волновой функции в их работе оказалось в хорошем согласии с простой моделью вплоть до области в сотню узлов. Ученые также продемонстрировали, как блуждания можно использовать для реализации квантового алгоритма поиска с оракулом. Исследование опубликовано в Science.

Случайными блужданиями называют математическую модель процесса, в котором точка в некотором пространстве совершает последовательность случайных шагов. Пространство может иметь любую природу, а сама модель максимально универсальна, из-за чего она находит применение во множестве различных сфер. С ее помощью ученые описывают броуновское движение молекул, перемещение животных, появления новых научных идей, шансы на победу в спортивных состязаниях и даже смену светлых и темных полос в жизни человека. Мощь этого метода была отмечена вручением Абелевской премии в 2020.

Как и многие другие классические модели и игры, случайные блуждания подверглись квантовому обобщению. Квантовые блуждания отличаются способностью частицы находиться в суперпозиции состояний, соответствующих шагам в различных направлениях. Это приводит к необычным эффектам, например, квантовой интерференции и обратимой унитарной эволюции. Случайность включает в себя стохастические эффекты, приводящие к потере когерентности и даже коллапсу волновой функции.

Такие свойства модели делают ее подходящей для квантовых вычислений и квантовых симуляций. Квантовые блуждания наиболее всего подходят к перемещению холодных электронов в кристаллической решетке, описываемых моделью Хаббарда. Для того, чтобы симуляция их динамики с помощью блужданий приносила ощутимую пользу, число узлов решетки должно быть велико. Масштабирование различных физических платформ (фотоны, ядерные спины, ионы и многое другое), подходящих для этого, так или иначе, сталкивается с проблемой шумов, которые нарушают когерентность.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Патологии полости рта повысили риск нетрудоспособности и смерти Патологии полости рта повысили риск нетрудоспособности и смерти

13 характеристик здоровья полости рта связаны с риском недееспособности и смерти

N+1
Запах псины, водка и другие вещи, которые берутся вовсе не оттуда, откуда все думают Запах псины, водка и другие вещи, которые берутся вовсе не оттуда, откуда все думают

Надеемся, тебе всегда было интересно, откуда на самом деле берутся водка и нефть

Maxim
Загрязнители воздуха по-разному повлияли на повседневную двигательную активность американцев Загрязнители воздуха по-разному повлияли на повседневную двигательную активность американцев

Загрязнение воздуха влияет на двигательную повседневную активность

N+1
Город, которого нет Город, которого нет

Какими только не представлялись идеальные города мыслителям разных эпох

Вокруг света
Павел Дуров обвинил Ирину Болгар в недостаточно роскошной жизни. Как строить отношения, если партнер гораздо богаче вас? Павел Дуров обвинил Ирину Болгар в недостаточно роскошной жизни. Как строить отношения, если партнер гораздо богаче вас?

Как финансовый статус партнера влияет на отношения

Psychologies
Ничего не поделать: почему формируется выученная беспомощность и как ее преодолеть Ничего не поделать: почему формируется выученная беспомощность и как ее преодолеть

Почему люди добровольно отдают контроль над жизнью и предпочитают бездействие

Forbes
«Театр — лучший психолог»: режиссер Юрий Грымов об абортах, антиутопиях и психотерапии «Театр — лучший психолог»: режиссер Юрий Грымов об абортах, антиутопиях и психотерапии

Театральный режиссер Юрий Грымов — о вечных и устаревающих текстах

Psychologies
Портрет пейзажа Портрет пейзажа

«Дети спящего великана»: один из лучших фильмов фестиваля Doker

Weekend
Лучшие книги по психологии: исцеление от травм, развитие силы воли и обретение счастья Лучшие книги по психологии: исцеление от травм, развитие силы воли и обретение счастья

Тренд на психологическую грамотность ввел моду на соответствующую литературу

VOICE
На светлой стороне На светлой стороне

Положительные моменты негативных чувств

Лиза
«Я к вам пишу, а дальше что?»: как перестать бояться белого листа «Я к вам пишу, а дальше что?»: как перестать бояться белого листа

Тебя тоже пугает белый лист? VOICE знает, как бороться с белизной

VOICE
Лариса Лужина: Лариса Лужина:

Обычная жизнь всегда скучнее той, которую для тебя придумали в сценарии

Коллекция. Караван историй
В чем разница между ядовитым и токсичным животным? В чем разница между ядовитым и токсичным животным?

Venomous и poisonous: в чем разница?

ТехИнсайдер
Еще 10 ярких примеров эффекта Манделы, когда люди помнят то, чего не было Еще 10 ярких примеров эффекта Манделы, когда люди помнят то, чего не было

Ты удивишься, насколько ты неверно запомнил самые очевидные вещи и события

Maxim
Женской карьере вредят мужчины, а не дети Женской карьере вредят мужчины, а не дети

Пора перестать винить матерей в проблемах, созданных отцами

Psychologies
История одного здания: усадьба Замятина-Третьякова в Москве История одного здания: усадьба Замятина-Третьякова в Москве

Рассказываем об интересных фактах из истории усадьбы Замятина-Третьякова

Культура.РФ
Работа на больничном и еще 5 привычек, из-за которых мы глупеем Работа на больничном и еще 5 привычек, из-за которых мы глупеем

Если вам кажется, что ваши родители в вашем возрасте были умнее, вам не кажется

Psychologies
«Золото Колчака». Что случилось с деньгами, которые Белое движение получило за продажу российского золота «Золото Колчака». Что случилось с деньгами, которые Белое движение получило за продажу российского золота

В 1918 г. в руки Белого движения попала часть золотого запаса Российской империи

N+1
Куда нас приведут нейросети Куда нас приведут нейросети

Мировые тренды, которые со временем окажут влияние и на нашу жизнь

СНОБ
Гори-гори ясно: 15 крутых кострищ на любого случая Гори-гори ясно: 15 крутых кострищ на любого случая

Костровое дело - это целая наука

ТехИнсайдер
Смотреть в глаза: найден несложный способ предсказать инфаркт миокарда за 5 лет Смотреть в глаза: найден несложный способ предсказать инфаркт миокарда за 5 лет

Кровеносные сосуды в сетчатке отражают развитие ишемической болезни сердца

Вокруг света
Как заставить питомца принимать лекарства: 5 простых способов спрятать таблетку Как заставить питомца принимать лекарства: 5 простых способов спрятать таблетку

Как замаскировать таблетку, чтобы питомец ничего не заподозрил

ТехИнсайдер
Данила Козловский в образе неудачника. На экраны выходит сериал Ивана И. Твердовского «Люся» Данила Козловский в образе неудачника. На экраны выходит сериал Ивана И. Твердовского «Люся»

«Люся» — спорный сериал о трансформации личности

СНОБ
«Ключность»: почему мы переживаем из-за того, что случилось давным-давно «Ключность»: почему мы переживаем из-за того, что случилось давным-давно

Вы кого-то давно обидели, а воспоминания продолжают мучить все так же сильно?

Psychologies
Уральская кухня Уральская кухня

Самые известные шефы Урала считают важным возвращение к гастрономическим истокам

Bones
«Синдром внезапного богатства»: когда деньги — это стресс «Синдром внезапного богатства»: когда деньги — это стресс

Богатство часто бывает разрушительно

Psychologies
Психолог на удалёнке Психолог на удалёнке

Интерьер небольшой квартиры демонстрирует лаконичность и грамотное зонирование

Идеи Вашего Дома
Вы точно такого не знали: 5 русских слов, значение которых со временем Вы точно такого не знали: 5 русских слов, значение которых со временем

Слова, которые есть в современном языке, раньше имели совершенно другой смысл

ТехИнсайдер
На берегу Красноярского водохранилища нашли две каменные подвески и кострище возрастом 25 тысяч лет На берегу Красноярского водохранилища нашли две каменные подвески и кострище возрастом 25 тысяч лет

Археологи исследовали верхнепалеолитическую стоянку Сабаниха-3

N+1
Бриджит Джонс возвращается! Культовые образы Рене Зеллвегер из фильма, которые помнят все Бриджит Джонс возвращается! Культовые образы Рене Зеллвегер из фильма, которые помнят все

Уже начались съемки четвертой части "Дневников Бриджит Джонс" - что дальше?

VOICE
Открыть в приложении