Protu nesuvokiamas mokslas
Mažasis pasaulis šiais metais susidūrė su gana dideliais dalykais. Nuo keistų Schrödingerio kačių situacijų iki vandens slėpinių iki neįmanomų dalelių, skraidančių nuo Antarktidos ledo, dalelių fizika įrodė, kad visatoje yra daug nežinomų dalykų, kuriuos turime ištirti. Čia pateikiamos 18 įspūdingiausių 2018-ųjų kvantinės mechanikos ir didelės energijos dalelių fizikos istorijų.
Kiekybiniai duomenys tapo tankesni nei bet kada anksčiau
Norėdami sukurti kvantinius kompiuterius, mokslininkai pirmiausia turės išsiaiškinti, kaip manipuliuoti ir efektyviai kaupti informaciją su kvantiniais objektais. 2018 m. Tyrėjai pasiekė šių pastangų etapą - 18 kvantų kvantinės informacijos supakavo tik į šešis fotonus, tai yra naujas įrašas.
Termometras nuėjo Schrödingerį
Mūsų pasaulyje temperatūra yra tik vienas dalykas. Jei šaldiklis yra pakankamai šaltas, kad susidarytų ledas, bet koks vanduo, kurį įdėjote į jo vidų, turėtų užšalti. Bet kvantinė mechanika leidžia objektams egzistuoti neapibrėžtume tarp kelių būsenų, tam tikra prasme tuo pačiu metu turint daugiau nei vieną dalyką - kaip ir minėto eksperimento metu Schrödingerio katė yra gyva ir negyva. O 2018 m. Mes sužinojome, kad tai taikoma ir temperatūrai. Tam tikru požiūriu kvantiniai objektai gali būti ir karšti, ir šalti.
Šviesa neteko laiko
Manoma, kad laikas teka viena kryptimi, eidamas priežastingumo nustatytu keliu. Boulingo kamuolys riedėja žemyn juosta ir įsmeigiamas į smeigtuką, todėl smeigtukas nukrenta. Smeigtukas, dėl kurio krenta boulingo kamuolys, negali nuslysti į juostą ir patekti į jį. Tačiau kvantinėje srityje viskas yra neaiškiau. Mokslininkų komanda 2018 m. Išsiuntė fotoną į kelionę, kurią ji turėjo nuvesti žemyn keliu A, tada keliu B, arba keliu B, tada keliu A. Tačiau dėka kvailų objektų laisvo ir žąsinio kelio funkcijos, tas fotonas nepadarė neikite vienu keliu priešais kitą. Tai sekė abu, nesivargindami išsirinkti užsakymo.
Kvantinė fizika privertė mus iš naujo įvertinti gyvenimą
Teoriškai kvantinė fizika turėtų veikti bet kokio dydžio objektus. Tačiau daugelis tyrėjų mano, kad gyvenimas gali būti per daug sudėtingas, kad atsirastų bet koks prasmingas kvantinis efektas. Tačiau atrodė, kad 2016 m. Atliktas eksperimentas parodė, kad bakterijos mechaniškai sąveikauja su šviesa labai ribotai ir subtiliai. 2018 m. Kita tyrėjų grupė grįžo ir apžvelgė tą eksperimentą ir išsiaiškino, kad galbūt vyko kažkas daug gilesnio ir keistesnio, verčia mus iš naujo įvertinti gyvenimą ir kvantinį pasaulį.
Mažas hantelis sukosi tikrai, labai greitai
Kartais, įsigiję naują žaislą, turite jį ištraukti už nugaros. Štai ką šiemet mokslininkai padarė su jungtiniais silicio dioksido rutuliais, kurių „nanodampliukai“ yra vos 0,000012 colių (320 nanometrų) ilgio ir maždaug 0,000007 colių pločio (170 nm). Lazeriais jie susprogdino tuos hantelius iki 60 milijardų sūkurių per minutę greičio.
Vanduo atskleidė savo Jekyll ir Hyde
Šių metų atskleistas kvantinės fizikos eksperimentas tikrai nėra tik vienos rūšies vandens molekulė. Vietoj to yra du. Abu yra sudaryti iš dviejų vandenilio atomų, prilipusių iš vieno didžiojo deguonies atomo H2O. Bet vienos rūšies vandenyje, vadinamame „orto-vandenyje“, tie vandenilio atomai turi kvantinius „sukinius“, nukreiptus ta pačia kryptimi. Kito tipo vandenyje, vadinamame „para-vandeniu“, šie sukiniai nukreipti priešingomis kryptimis.
Einšteinui vėl buvo įrodyta, kad jis teisus
Šveicarijos mokslininkų komanda atliko didžiulį vieno keisčiausių kvantinės mechanikos paradoksų testą, didžiulį Alberto Einšteino elgesio, skeptiškai vadinamo „baisiu veiksmu per atstumą“, pavyzdį. Panaudodami beveik 600 atomų super atvėsintą gumulėlį, jie parodė, kad įsipainiojimas vis dar veikia net ir labai didelėmis (kvantiniu-mechaniniu požiūriu) skalėmis.
20 kvitų įsipainiojo
Kubitai yra pagrindinis informacijos elementas kvantiniuose kompiuteriuose, o kvantiniai kompiuteriai turės būti įsipainioję vienas į kitą. 2018 m. Eksperimentui pavyko sukabinti 20 kvbitų ir priversti juos susikalbėti, tada perskaityti juose esančią informaciją. Rezultatas buvo savotiškas kvantinės ir kompiuterinės sistemos trumpalaikės atminties prototipas.
Kvantinis radaras priartėjo prie realybės
Karinis radaras veikia nukreipdamas radijo bangas nuo danguje skraidančių objektų. Tuose regionuose, esančiuose netoli Žemės magnetinio šiaurės ašigalio, šie signalai gali būti iššifruojami. Yra slaptų lėktuvų, skirtų vengti radarų bangų šokinėjimo atgal prie jų ištakų. 2018 m. Kanada padarė pažangą dėl kvantinio radaro, kuris atšoktų šviesos fotonus nuo gaunamų lėktuvų, po to, kai tuos fotonus prikabinsite prie kitų fotonų toli, radaro bazėje. Kvantinių radarų sistema ištirtų fotonus prie pagrindo, kad pamatytų, ar jų įsipainioję partneriai nėra sugadinti kvantinėmis technologijomis.
Kvantinis atsitiktinumas tapo šiek tiek demokratiškesnis
Atsitiktinumas yra labai svarbus kibernetiniam saugumui. Tačiau stebėtinai sunku nustatyti tikrąjį atsitiktinumą, kurio fiziškai neįmanoma numatyti. Vienas iš nedaugelio atsitiktinumų šaltinių pasaulyje yra kvantinė sritis, neprieinama daugumai iš mūsų. Bet tai pasikeitė 2018 m., Kai mokslininkai sukūrė internetinį atsitiktinumų „švyturį“ - viešą atsitiktinių skaičių sekų, prie kurių prieiti bet kuris asmuo, šaltinį. Nuo tada jie padarė šį šaltinį sudėtingesnį ir naudingesnį, netrukus atsiras ir daugiau viešo atsitiktinumo šaltinių.
