З Днем знань!

З Днем знань!

  "Сьогодні наш Господь поблагословить Вас на цей новий навчальний рік, Ви ж, у свою чергу, старайтесь добрим навчанням та гідним,...

Навчання в Польщі

Навчання в Польщі

Через Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника

Рейтинг Scopus 2017

Рейтинг Scopus 2017

Прикарпатський національний університет третій рік поспіль отримує високі показники в рейтингу Scopus

 Відновлення астрономічної обсерваторії

Відновлення астрономічної обсерваторії

Відновлення колишньої астрономічної обсерваторії на горі Піп Іван.

c_680_500_16777215_00_images_naukova-robota_2017_856.jpgБагатьом вже відомий уявний експеримент з котом Шредінгера, який демонструє один з основних принципів квантової механіки – кіт може бути живим і мертвим одночасно. На щастя для живих кішок, нікому з учених навіть не спало на думку провести цей експеримент на практиці, проте фізики регулярно створюють аналоги "кішки Шредінгера" з атомів, іонів та інших частинок, вивчаючи особливості квантового світу.

Стан "кішки Шредінгера" називається станом квантової суперпозиції, і це явище вже використовується на практиці для проведення високочутливих вимірів, при створенні квантових комунікаційних і обчислювальних систем. На жаль, стан суперпозиції є дуже нестійким, він руйнується при найменшому впливі на квантову частинку ззовні.

Порушення квантового стану частинок, які використовуються в якості бітів квантових обчислювальних систем, наприклад, призводить до виникнення помилок.

Для того, щоб уникнути або зменшити рівень виникнення помилок при роботі квантових комп'ютерів або комунікаційного обладнання дослідники постійно прагнуть розробити більш стабільні пристрої, що дозволяють зберегти стан квантової суперпозиції частинки протягом тривалого часу. Крім цього вчені намагаються змінити сам стан суперпозиції так, щоб він став більш стабільним.

Не так давно дослідники з Об'єднаного квантового інституту (Joint Quantum Institute, JQI) розробили новий метод створення стану суперпозиції єдиного іона, спійманого в пастку. Спочатку обидві складові стану суперпозиції знаходяться і рухаються в одному і тому ж місці, в місці розташування іона. Але серія ретельно розрахованих надкоротких імпульсів лазерного світла викликає вплив на обидва квантових стану відокремлених сил, що призводить до прояву ще одного з "чудес" квантової механіки. Стан квантової суперпозиції однієї частки розділяється на два незалежних квантових стани, які під впливом зовнішніх сил починають коливатися в протифазі і віддалятися один від одного. При цьому, оригінальна квантова суперпозиція частинки зберігається незмінною.

Використовуючи такий метод, вченим з JQI вдалося розсунути два квантових стани іона ітербію на відстань в 300 нанометрів, що приблизно в 12 разів більше, ніж цього вдавалося досягти раніше. В результаті вчені отримали один єдиний іон, квантовий стан якого розподілено по деякій відстані, яка приблизно в тисячу разів більша розмірів самого іона. Так розподілений стан суперпозиції дозволить реалізувати нові технології атомної інтерферометрії, нові методи квантового шифрування і багато іншого.