Квантовый компьютер использовали для подтверждения теории относительности

Физики из США, Японии и России с помощью квантового компьютера получили очередное подтверждение специальной теории относительности (СТО), придуманной Эйнштейном. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Калифорнийского университета в Беркли.

В своих опытах ученые использовали кубиты — квантовые обобщения классических битов, применяемые в квантовых компьютерах. В отличие от классических битов, в кубитах переменная может принимать не только два значения 0 и 1, но и любое другое, определяемое суперпозицией базовых состояний (0 и 1).

Ученые попробовали проверить изотропность пространства (отсутствие выделенных направлений в нем). Для этого физики в вакуумной камере перепутали пару кубитов на основе ионов кальция, а затем следили за тем, каким образом вращение Земли вокруг своей оси оказывает влияние на энергетические уровни электронов в ионах, находящихся в магнитном поле. Оказалось, что никакого влияния на перепутанные кубиты вращение Земли не оказывает.

Точность измерений ученых примерно в сто раз превысила предыдущие опыты с электронами и в пять раз — эксперименты типа Майкельсона-Морли, проводимые со светом. В следующих опытах ученые собираются использовать вместо кальция иттербий. Ожидается, что это повысит точность измерений в десять тысяч раз.

Квантовая запутанность проявляется тогда, когда свойства объектов, первоначально связанных между собой, оказываются скоррелированными даже при их разнесении на расстояние между собой: изменение свойств одного объекта при отдалении от других из системы сказывается на свойствах остальных.

СТО, разработанная к 1905 году Альбертом Эйнштейном и Анри Пуанкаре, вводит независимость физических законов от выбора инерциальной (двигающейся с постоянной скоростью) системы отсчета и вводит предельную скорость распространения сигнала (скорость света). Математически законы СТО выражаются преобразованиями Лоренца, которые можно вывести из условия неизменности так называемого интервала в пространстве Минковского, связывающего пространственные и временные координаты частицы.

Опыты Майкельсона (или Майкельсона-Морли) позволяют подтвердить независимость скорости света от выбора системы отсчета. Классический опыт предполагает, что из-за движения платформы, на которой расположены источники света, фотоны могут достичь цели в разное время в зависимости от характера движения такой платформы. Эксперименты показали, что на движение света перемещения платформы (или вращение Земли) не оказывают никакого влияния.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:00 25 апреля 2017

Подрыв устоев

Достигнут прогресс в создании эффективных литиевых аккумуляторов
Ракета-носитель «Союз-2.1а» в монтажно-испытательном корпусе на территории технического комплекса космодрома ВосточныйВсем спасибо, все свободны
Почему космодром Восточный оказался не нужен России
Северная полярная область Меркурия характеризуется резкими перепадами температур (50-400 кельвинов) и наличием в кратерах водяного льдаОсталось недолго
Как умирает ближайшая к Солнцу планета
Waaagh!
Реки крови и бесконечная война: рецензия на Warhammer 40,000: Dawn of War III
Красный лев Троцкий на могиле контрреволюции, из серии карикатур Виктора Дени. РСФСР, 1922 год«Он воспламенял народные массы»
Как Лев Троцкий обеспечил победу большевиков в 1917 году
Комби-удар
Выясняем, как обновленная «Октавия» ведет себя на российских дорогах
Автомобили года в России
Россияне выбрали лучшие машины 2017 года в 23 классах
Сельхозтехника с паровыми двигателями
Самые интересные паровые машины для работы в поле
Самые выдающиеся французские машины
10 автомобилей из Франции, ставших культовыми
Чудеса селекции
Что получится, если скрестить квартиру с дачей: опыт россиян
Шведы поневоле
Исповедь россиянина, живущего в групповой семье
Добро пожаловать в рай
Жилье в Крыму: новую квартиру на полуострове можно купить за миллион рублей
Сносное настроение
Демонтаж жилых домов в Москве: что нужно знать
Вышка светит
Как выглядит частный особняк, побивший мировой рекорд этажности