Квант определение: Квант — все статьи и новости - Санкт-Петербургское государственное бюджетное учреждение социального обслуживания населения

Содержание

Журнал «Квант»

     Слово «Квант» в сознании многих людей в России и в мире связано с очень хорошими вещами. Это, прежде всего — радость от открытия и узнавания нового, это удовольствие от самостоятельного решения задачи по собственному желанию, а не по заданию учителя, часто — это выбор профессии, жизненного пути, решающая помощь в подготовке к вступительным экзаменам и участию в олимпиаде.
     Такая роль журнала исходно определилась его главными редакторами — выдающимися российскими учеными Исааком Константиновичем Кикоиным и Андреем Николаевичем Колмогоровым, инициатором создания журнала Петром Леонидовичем Капицей. Под флагом первого в мире научного журнала для школьников, рассчитанного на массового читателя, сразу же собрались энтузиасты, с одной стороны — сильные ученые, которым был интересен прямой разговор со школьником, с другой — блестящие педагоги, которым хотелось поделиться своими находками не только со своим классом или кружком.
     В конце XX века главным редактором журнала стал замечательный физик Юрий Андреевич Осипьян, важную роль в продолжении академической традиции журнала в эти годы сыграл профессор физфака МГУ Сергей Сергеевич Кротов.

У журнала были непростые времена, но он никогда не переставал выходить. Со своего рождения в 1970 году по сей день (на конец 2012 года) вышло 387 номеров журнала. Сегодня учредители журнала Математический институт РАН (директор — академик В.В. Козлов), Физический институт РАН (директор — академик Г.А. Месяц), вся Российская академия наук считают журнал своим приоритетным делом — окном в будущее для детей России.

Принципиально новые возможности для журнала сегодня открыл Интернет. На сайте можно найти выпуски журнала за все годы, как и выпуски «Библиотечки «Кванта»» и другую литературу по математике и физике. В то же время мы уверены, что для многих читателей и учителей и школьников и их родителей представляет интерес «бумажный Квант». К тому же в бумажной версии подписчики получают очередной номер немного быстрее, чем он появляется в интернете.

академик Алексей Львович Семенов
Главный редактор «Кванта»
23 ноября 2012 года

Энергия кванта

У всех классических механических волн (в жидкостях, газах и твердых телах) главный параметр, определяющий энергию волны, — это ее амплитуда (точнее, квадрат амплитуды).

В случае света амплитуда определяет интенсивность излучения. Однако при изучении явления фотоэффекта — выбивания светом электронов из металла — обнаружилось, что энергия выбитых электронов не связана с интенсивностью (амплитудой) излучения, а зависит только от его частоты. Даже слабый голубой свет выбивает электроны из металла, а самый мощный желтый прожектор не может выбить из того же металла ни одного электрона. Интенсивность определяет, сколько будет выбито электронов, — но только если частота превышает некоторый порог. Оказалось, что энергия в электромагнитной волне раздроблена на порции, получившие название квантов. Энергия кванта электромагнитного излучения фиксирована и равна

E = hν,

где h = 4·10^–15 эВ·с = 6·10^–34Дж·с — постоянная Планка, еще одна фундаментальная физическая величина, определяющая свойства нашего мира. С отдельным электроном при фотоэффекте взаимодействует отдельный квант, и если его энергии недостаточно, он не может выбить электрон из металла. Давний спор о природе света — волны это или поток частиц — разрешился в пользу своеобразного синтеза. Одни явления описываются волновыми уравнениями, а другие — представлениями о фотонах, квантах электромагнитного излучения, которые были введены в оборот двумя немецкими физиками — Максом Планком и Альбертом Эйнштейном.

Энергию квантов в физике принято выражать в электрон-вольтах. Это внесистемная единица измерения энергии. Один электрон-вольт (1 эВ) равен энергии, которую приобретает электрон, когда разгоняется электрическим полем напряжением 1 вольт. Это очень небольшая величина, в единицах системы Си 1 эВ = 1,6·10^–19Дж. Но в масштабах атомов и молекул электрон-вольт — вполне солидная величина.

От энергии квантов напрямую зависит способность излучения производить определенное воздействие на вещество. Многие процессы в веществе характеризуются пороговой энергией — если отдельные кванты несут меньшую энергию, то, как бы много их ни было, они не смогут спровоцировать надпороговый процесс.

Немного забегая вперед, приведем примеры. Энергии СВЧ-квантов хватает для возбуждения вращательных уровней основного электронно-колебательного состояния некоторых молекул, например воды. Энергии в доли электрон-вольта хватает для возбуждения колебательных уровней основного состояния в атомах и молекулах. Этим определяется, например, поглощение инфракрасного излучения в атмосфере. Кванты видимого света имеют энергию 2–3 эВ — этого достаточно для нарушения химических связей и провоцирования некоторых химических реакций, например, тех, что протекают в фотопленке и в сетчатке глаза. Ультрафиолетовые кванты могут разрушать более сильные химические связи, а также ионизировать атомы, отрывая внешние электроны. Это делает ультрафиолет опасным для жизни. Рентгеновское излучение может вырывать из атомов электроны с внутренних оболочек, а также возбуждать колебания внутри атомных ядер. Гамма-излучение способно разрушать атомные ядра, а самые энергичные гамма-кванты даже внедряются в структуру элементарных частиц, таких как протоны и нейтроны.

Далее: Температура излучения

21 ПЦР. Папиллома вирус HPV квант-21 (6, 11,44, 16, 18,26, 31,33,35,39, 45,51,52,53,56,58,59,66,68,73,82) ( количественное определение) Real-Time > Дешевые анализы в лаборатории Median

Квант – 21 ПЦР. Папиллома вирус HPV квант-21 (6, 11,44, 16, 18,26, 31,33,35,39, 45,51,52,53,56,58,59,66,68,73,82) ( количественное определение) Real-Time > Дешевые анализы в лаборатории Median

Медицинские центры Медиан:
м.Київ м.Бориспіль с.Щасливе

org/ListItem”>Главная /
Лаборатория /
Квант – 21 ПЦР. Папиллома вирус HPV квант-21 (6, 11,44, 16, 18,26, 31,33,35,39, 45,51,52,53,56,58,59,66,68,73,82) ( количественное определение) Real-Time

Код услуги 9.4.7

В корзину Запись на прийом

Медицинский центр «Медиан»
– доступное качество медицины!

Следите за нами

PIXEL

Папиломавирус КВАНТ 15 (HPV 15 типов) количественное определение (соскоб, моча, биоптат) методом ПЦР

Описание анализа:

Папилломавирус, квант 15 (методом ПЦР) – комплексный анализ, позволяющий определить наличие и количественный состав 15 типов вируса папилломы человека: 6, 11, 16, 31, 33, 35, 52, 58, 18, 39, 45, 59, 56, 51, 68. Часть из них относятся к типам низкого онкогенного риска, но большая часть – высокого.

К человеческим папилломавирусам относится несколько десятков видов и сотни типов вирусов, родственных друг другу и чрезвычайно широко распространенных. Простота инфицирования и, во многих случаях, отсутствие или малозаметность симптомов способствуют распространению вируса. Заражение происходит при непосредственном контакте, и, чаще всего, осуществляется половым путем, но не исключено заражение в быту и передача возбудителя от матери к ребенку. Зачастую носитель вируса переносит одновременно несколько типов ВПЧ.

Все штаммы вируса папилломы человека могут спровоцировать появление доброкачественных новообразований на коже и слизистых оболочках (чаще всего страдает ротовая полость и половые органы): бородавок, папиллом и кондилом. Тем не мене, часто вирус не проявляет себя заметными пациенту симптомами, и факт его присутствия необходимо устанавливать с помощью лабораторных исследований. У большинства пациентов защитные силы организма подавляют вирус в течение 1-2 лет, но это происходит не всегда.

Направленного конкретно против вируса папилломы лечения не разработано до сих пор.

Входящие в квант 15 типы вируса принадлежат как к высокоонкогенным, так и к низкоонкогенным штаммам. Все они провоцируют появление папиллом, бородавок или кондилом, разнится лишь локализация новообразований и степень риска их перерождения. Вероятность развития злокачественного процесса возрастает при высокой концентрации вируса папилломы и отсутствии адекватного лечения.

Однако, заражение папилломавирусом не обязательно влечет за собой появление рака – это лишь один из факторов (наряду с наследственностью, наличием вредных привычек, употреблением канцерогенов и хроническими заболеваниями малого таза), способствующих ему.

Показания к обследованию

Квант 15, в большинстве случаев, назначается гинекологом, хотя не исключено назначение дерматовенерологом, урологом или инфекционистом. Показанием при этом являются:

настораживающие результаты цитологических мазков;
оценка риска малигнизации дисплазии шейки матки;
подозрение на вирус папилломы человека.

Интерпретация результатов

В ходе исследования определяется есть ли в организме пациента один из 15 распространенных типов вируса (6, 11, 16, 31, 33, 35, 52, 58, 18, 39, 45, 59, 56, 51, 68), а также замеряется количество копий ДНК каждого из обнаруженных типов ВПЧ. На основании этих данных, анамнеза, результатов осмотра, цитологических и других исследований врач определяется с окончательным диагнозом и назначает лечение или дальнейшее наблюдение.

Подготовка к обследованию

Подготовка необходима только при сдаче урогенитального мазка. Мужчинам нужно воздержаться от мочеиспускания за два-три часа перед забором материала. Женщинам нельзя сдавать мазок в месячные – обследование проводится до их начала или через несколько дней после окончания.

Материал для исследования: моча, биоптат, урогенитальный мазок.

Метод исследования: полимеразная цепная реакция.

Срок проведения: 3 рабочих дня.

Запись на анализы

Значение, Синонимы, Определение, Предложения . Что такое квант

Даже жалкие прибыли, отток денег инвесторов, и рост квант фондов освещали нам путь на тот свет, мы всё равно отказывались меняться.
Принесите мне измеритель квант-кибера.
А что вы скажете нам о семействе Квант?
А что вы скажете нам о семействе Квант?
Он исполнил партию Скарпиа в постановке тоски для австрийского телевидения, отрывок из которой был использован в фильме Джеймса Бонда Квант утешения 2008 года.
В 1960-х годах дизайн Мэри Квант отличался открытыми пупками и голым животом.

Другие элементы сексуальной революции включали разработку таблетки, мини-юбки Мэри Квант и легализацию гомосексуализма в 1967 году.
Предположим, что игрок 1 играет Квант 8D, причем Q находится на DLS, а T-на центральной звезде.
Для наблюдения за гироскопом используется чувствительный кальмар постоянного тока, который может различать изменения размером всего один квант или около 2 ×10-15 ВТБ.
Мэри Квант популяризировала мини-юбку, а Джеки Кеннеди представила шляпку-дот; обе они стали чрезвычайно популярны.
Мэри Квант и Андре Курреж внесли свой вклад в изобретение мини-юбки в 1960-х годах.
Мэри Квант, британский дизайнер, была одним из пионеров мини-юбки в 1960 году.
Квант представила свой дизайн в середине 60-х годов в своем лондонском бутике Bazaar.
Тогда становится очевидным, что a†, по существу, присоединяет один квант энергии к осциллятору, в то время как a удаляет Квант.
По сравнению с фотонным случаем, когда электромагнитное поле квантовано, Квант колебательной энергии называется фононом.
Два других модуля расширения, Квант-1 в 1987 году и стыковочный модуль в 1995 году, выполняли различные процедуры.
Это перемещение было начато в 1995 году, когда панели были убраны и левая панель установлена на Квант-1.

Квант был начат как совместный проект Академии Наук СССР и Академии Педагогических Наук СССР.
Фундаментальная вибрация возникает, когда один такой квант энергии поглощается молекулой в ее основном состоянии.
Офицер полиции Курт Квант убит в этой книге сумасшедшим убийцей на крыше.
Квант потока играет очень важную роль в сверхпроводимости.
Мера – это качественный Квант, Квант-это существование количества.
Другие результаты
Он кибер-клон прислан галактическими лордами-кванта.
Есть ли какое-то другое, более очевидное определение кванта, о котором я не знаю?
В конце концов, именно эксперимент, а не какой-либо теоретический аргумент, в конечном счете позволил концепции кванта света возобладать.
Его проекты были более структурированными и сложными, чем проекты Кванта.
Все опубликованные выпуски Кванта находятся в свободном доступе в интернете.
Некоторые из его статей были переводами из Кванта.
Две книги с избранными статьями из Кванта были изданы во Франции Жан-Мишелем Кантором .
На практике критический ток не равен нулю при половинном целочисленном значении кванта потока применяемого потока.

Биты квантового мира. О том, какие бывают кубиты и какие из них прямо сейчас борются за лидерство в «квантовой гонке»

Конечная цель этого соревнования заманчива и амбициозна: квантовые алгоритмы сулят существенный выигрыш в скорости решения нескольких весьма ограниченных, но очень важных и насущных задач — от информационной безопасности до моделирования новых материалов и лекарственных соединений. Интерес к области подогревают и все увеличивающиеся объемы инвестиций, причем как на государственном уровне (США, Китай, Россия, Австралия, Великобритания), так и со стороны частных компаний (IBM, Intel, Microsoft). Количество действующих лиц, лабораторий, исследовательских институтов и стартапов начинает зашкаливать, сориентироваться в потоке ежедневно поступающих новостей становится все труднее. Давайте разбираться.

Больше, чем бит

Для начала попробуем наглядно объяснить смысл этих самых так часто встречаемых слов (если он вам и так прекрасно известен, смело прыгайте на три абзаца вперед). Итак, квантовый бит, или, как его часто сокращенно называют, кубит, — это аналог классического бита в квантовом мире. Квантовым миром мы будем называть любые объекты и явления, происходящие на масштабах, где законы классической физики перестают работать и к ним на смену приходят законы квантовой физики. Обычно требуется только для очень-очень маленьких объектов — элементарных частиц, атомов, молекул. На больших масштабах квантовые эффекты размазываются и плавно переходят в законы привычной нам ньютоновской физики (хотя и здесь есть, конечно, исключения, а сама граница такого перехода активно исследуются на переднем крае науки).

С классическом битом мы все знакомы довольно неплохо как минимум на практике — это нули и единички, которыми оперируют наши компьютеры; орел и решка, выпадающие при подбрасывании монетки; выключатели света, которые так сложно бывает найти в темноте. Всех их объединяет возможность находиться в одном из двух состояний, и определить его не составляет особого труда. Берем и проверяем: горит лампочка или нет? Квантовый же бит — объект гораздо более необычный.

С базовыми состояниями у него все в порядке: там их также два и обозначать их можно тоже как «0» и «1». Но, будучи квантовым объектом, кубит находится в любой их (или всех сразу) комбинации — суперпозиции — до тех пор, пока мы не захотим его измерить. Тогда он неизбежно должен принять одно из базовых состояний, причем с определенной вероятностью, описываемой коэффициентами суперпозиции. Суперпозиция — понятие квантового мира и на привычный нам язык переносится с большой натяжкой. Но мы все же попытаемся.

Иллюстрация: Снежанна Мажекенова / chrdk.

Представьте надутый шар, имеющий подобно нашему земному шару два полюса — северный и южный. Полюсы — это базовые состояния кубита, а каждая точка на поверхности шара — одно из бесчисленного множества суперпозиций этих базовых состояний (похожая модель в физике называется сферой Блоха). Положим, вы хотите узнать, в какой именно суперпозиции находится кубит. Для этого вы просите друга взять указательным и большим пальцами правой руки северный полюс, а левой руки — южный. Сами вы берете в руки иголку и быстрым движением проделываете в шарике дырку. Тот лопается и обвисает в руке вашего товарища безжизненной резиновой тряпочкой. Ее-то мы и наблюдаем: если остатки шарика висят в правой руке вашего друга, то измеренное значение кубита — «0», а если в левой — «1».

Увы, одного такого измерения для определения коэффициентов суперпозиции недостаточно — для этого нужно набрать статистику, то есть провести достаточно большое количество одинаковых измерений. В каких-то измерения шарик будет схлопываться к южному полюсу, в каких-то — к северному. Отношение количества таких случаев к общему числу измерений дает нам вероятность получения при каждом измерении «0» или «1». Эти вероятности в сумме дают единицу (либо «0», либо «1» мы явно измерим) и являются квадратами тех самых коэффициентов суперпозиции, о которых мы говорили выше.

Еще одна особенность кубитов (как и любых квантовых объектов) — запутанность (entanglement), то есть возможность образовывать связанные состояния, в которых измеренное состояние одного кубита автоматически определяет состояние другого. При этом в таких связанных состояниях может участвовать любое количество кубитов, и с каждым новым кубитом количество базисных состояний системы увеличивается в два раза. Что уж говорить про суперпозицию, образованную этими базисными состояниями! С каждым новым кубитом она обрастает двумя новыми измерениями, и, уже начиная с двух кубитов, изобразить ее наглядно нет никакой возможности (а вы попробуйте представить себе четырехмерную сферу!). Хорошая новость в том, что зачастую можно разложить состояние многокубитной системы на сумму состояний отдельных кубитов, и тогда его можно наглядно представить в виде набора сфер. Еще одна хорошая новость — логические операции с большим массивом кубитов всегда можно представить в виде последовательности двухкубитных операций.

В теории все звучит довольно красиво. Всю эту красоту описал еще в 1982-м знаменитый Ричард Фейнман, но где в реальности взять кубиты? В общем-то, для этих целей подойдет любая квантовая система с двумя базисными состояниями (их может быть и больше, мы всегда можем ограничиться использованием только двух).

Ловушки для частиц

Первыми кандидатами на роль реального кубита, с легкой руки все того же Фейнмана, стали кванты света — фотоны, базисными состояниями которых является их поляризация — направление колебаний распространяющегося в пространстве электромагнитного поля. Подходящая для кубитов поляризация может быть вертикальной или горизонтальной (поле колеблется вверх-вниз или влево-вправо), либо круговой (по часовой стрелке или против).
Реализовать кубиты на фотонах ученые смогли, однако не сразу, поэтому первыми экспериментально измеренными кубитами стали в 1995 году захваченные в специальные электромагнитные ловушки ионы бериллия (в качестве состояний такого кубита выступали колебания отдельного иона в потенциальной яме ловушки).
Захваченные в электромагнитные или оптические ловушки ионы и атомы получили активное развитие в течение следующих двух десятилетий и к настоящему моменту являются одними из главных платформ для квантовых вычислений. На них были успешно запущены многие квантовые алгоритмы, а количество кубитов в таких процессорах и симуляторах составляет несколько десятков. Эту платформу развивают немало лабораторий по всему миру, а сделать из нее коммерчески доступный квантовый компьютер намерены несколько международных стартапов (IonQ, Q-Ctrl). Более того, в нескольких работах были предложены различные масштабируемые архитектуры для создания квантовых процессоров с сотнями захваченных ионов. Однако работать с такими системами можно только в установках с ультравысоким вакуумом, предварительно охладив частицы до тысячных долей градуса выше абсолютного нуля с помощью лазерного охлаждения.
Связанные одним спином
Вслед за фотонами в ловушках на сцену вышли кубиты, основанные на явлении ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и использующие спины атомных ядер во внешнем магнитном поле для кодирования состояний кубитов. Экспериментально при таком подходе логические операции совершаются не над отдельными спинами, а над совокупностью всех молекул в используемом веществе (в первоначальных экспериментах — жидкости). Это вносит определенные сложности в манипулирование большим числом таких квантовых состояний, так как количество взаимодействующих друг с другом молекул в рабочем объеме вещества может достигать сотен триллионов. Поэтому, даже несмотря на то, что были созданы многокубитные квантовые процессоры на ЯМР-кубитах (вплоть до 12 кубитов) и продемонстрирована возможность запускать на них квантовые алгоритмы, дальнейшего развития жидкостные ЯМР-кубиты не получили из-за сложностей с масштабированием таких систем до десятков и сотен кубитов.
В желтой майке лидера: чипы на сверхпроводниках
Тем временем активно развивались альтернативные физические платформы для квантовых вычислений. Так, в конце 90-х годов несколькими научными группами в Японии, CША и Нидерландах были созданы и измерены первые сверхпроводящие кубиты, которые к этому дню выбились в явные фавориты кубитной гонки. По сути, они представляют собой микросхемы из сверхпроводника (чаще всего — алюминия) со специальными элементами — джозефсоновскими переходами (предложенными в 60-х годах английским физиком Брайаном Джозефсоном и представляющими собой наноразмерные разрывы в сверхпроводнике). Сверхпроводящий ток, циркулирующий в таких микросхемах, ведет себя как один большой квантовый объект и обладает ровно двумя необходимыми базисными состояниями, определяемыми либо направлением тока по или против часовой стрелки, либо количеством носителей заряда (пар электронов, или, как их обычно называют, куперовских пар) на отдельных элементах микросхем.
У сверхпроводящих кубитов немало преимуществ. Прежде всего, это искусственные квантовые объекты, которые можно произвольным образом размещать на чипах и изготавливать с помощью хорошо отлаженных за время кремниевой революции процессов промышленного масштаба, применяемых при производстве микроэлектроники. Такие кубиты гораздо проще — и привычнее для hardware-индустрии — изготовить и управлять ими тоже понятнее, чем многочисленными молекулами, атомами или ионами. Это отчасти решает задачу масштабирования таких систем до сотен или тысяч кубитов, необходимых для создания квантового компьютера достаточной мощности. Увы, просто поместить сотню сверхпроводящих кубитов рядом недостаточно — нужно еще обеспечить возможность управлять состоянием каждого из них, а также оградить каждый кубит от шума со стороны соседних кубитов, оставив возможность им взаимодействовать между собой нужным нам образом для выполнения логических операций.
Здесь уместно упомянуть о таком параметре кубитов, как время жизни (или время когерентности), в течение которого кубит способен сохранять заданное квантовое состояние. Этот параметр определяет промежуток времени, когда над кубитом можно выполнять логические операции, то есть исполнять на нем квантовый алгоритм. Очевидно, что каждый шаг алгоритма требует определенного времени на исполнение, обычно порядка десятков наносекунд. Следовательно, чтобы совершать какие-либо полезные вычисления, время жизни кубитов должно достигать десятков микросекунд (напомним, что нано- и микро- отличаются в тысячу раз). И все бы ничего, но из-за своих размеров, в тысячи раз превышающих размеры типичных квантовых объектов (электронов, ядер атомов), первые сверхпроводящие кубиты демонстрировали времена когерентности от десятков до сотен наносекунд. Потребовались десятки лет научной и инженерной работы многих лабораторий по всему миру над улучшением сверхпроводящих схем, материалов и процессов фабрикации, чтобы сделать сверхпроводящие кубиты достаточно долгоживущими. На сегодняшний день лучшие сверхпроводящие кубиты имеют время жизни, близкое к сотне микросекунд.
Еще одним, на этот раз трудноустранимым недостатком сверхпроводящих кубитов является необходимость охлаждать их до сверхнизких температур (порядка десятых долей градуса Кельвина выше абсолютного нуля). Для этого приходится помещать их в специальные холодильники — криостаты, работающие на смеси жидкого гелия, что существенно увеличивает размеры, сложность и стоимость экспериментальных установок. Тем не менее на текущий момент сверхпроводящие кубиты однозначно лидируют в кубитной гонке: их развитием занимается не только множество лабораторий по всему миру (в том числе и в России), но и международные корпорации, среди которых как ветераны эпохи «железа», IBM и Intel, так и левиафан современности Google, взявший под свое крыло группу Джона Мартиниса из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. За окончательное лидерство прямо сейчас, судя по всему, бьются именно IBM и Google: первые совсем недавно заявили о том, что уже создала 50-кубитный прототип (хотя конкретного отчета — научной статьи — об этом пока не появилось даже на сайте с препринтами), а группа Мартиниса продемонстрировала, что их схема достаточно стабильна, чтобы не «поплыть» при масштабировании. Им в затылок дышат несколько высокотехнологичных стартапов (Rigetti Computing, Quantum Circuits, SeeQC).
Фотоны в волноводах
Но вернемся к хронологии появления на свет разных типов кубитов. В середине 2000-х вслед за теоретическими работами стали появляться экспериментальные оптические схемы, где квантовое состояние кодировалось с помощью фотонов в волноводах, приводимых во взаимодействие с различными оптическими элементами. Такие фотонные чипы изготавливались из широко используемого в микроэлектронике кремния и могли быть запрограммированы на исполнение произвольного квантового алгоритма. Однако трудности с масштабированием на текущий момент делают такие системы более привлекательными с точки зрения квантовых коммуникаций, нежели для использования в квантовых вычислениях.
«Дефектные» кубиты
Некой эволюцией жидкостных ЯМР-кубитов можно считать кубиты на твердотельных дефектах в кристаллах. Такие дефекты не только встречаются в кристаллической решетке многих материалов в природе, но и могут быть изготовлены с помощью облучения бездефектного материала пучком заряженных частиц в нужных местах через предварительно изготовленную маску. Особая электронная структура этих дефектов позволяет им реагировать на облучение светом (обычно лазерным лучом) и испускать флуоресцентное излучение с большей длиной волны. Именно благодаря этому свойству такие дефекты получили название центров окраски (color centers). При этом состояние электронов в дефекте может быть использовано в качестве базисных состояний кубитов, позволяя реализовать таким образом новый тип квантовых процессоров. Наиболее перспективными дефектами с точки зрения квантовых вычислений стали азотные дефекты в алмазах, а также фосфорные дефекты в кремнии. За последние десять лет на них были реализованы многокубитные операции и продемонстрирована работа квантовых алгоритмов.
Такие системы обладают рядом важных преимуществ. Прежде всего, так как дефект прочно сидит внутри кристаллической решетки, нет нужды удерживать его внешними электромагнитными полями, как в случае с ионами, а также охлаждать его до низких температур. И при комнатной температуре он продолжает оставаться подлинно квантовым объектом, а потому демонстрирует долгое время жизни, доходящее до нескольких миллисекунд. Именно поэтому кубиты на твердотельных дефектах дают надежду на то, что квантовые компьютеры не «застрянут» на этапе гигантских исследовательских установок, а смогут однажды стать доступным, компактным прибором. Для этого, конечно, ученым и инженерам еще предстоит решить немало сложностей, возникающих при масштабировании систем таких кубитов. Прежде всего — их контролируемое взаимодействие друг с другом, не приводящее к уменьшению времени когерентности отдельных кубитов. Пока что это проблема не решена, что ограничивает вычислительную мощность квантовых процессоров на твердотельных дефектах несколькими кубитами.
Виртуальные кубиты
Довольно близкими родственниками «дефектных» кубитов являются так называемые квантовые точки, которые чаще всего являются искусственными квантовыми объектами. Обычно они представляют собой слои специально подобранных полупроводников с подведенными к ним электрическими контактами, создающими потенциальную яму для электронов в полупроводнике, в которую они захватываются подобно ионам в электромагнитных ловушках кубитов «фейнмановского» типа. А спины захваченных в потенциальную яму электронов могут быть использованы в качестве базисных состояний кубитов со временем жизни порядка микросекунд и возможностью совершать над ними очень быстрые наносекундные операции. Процесс создания квантовых точек довольно неплохо налажен полупроводниковой индустрией, однако масштабирование таких систем до многокубитных процессоров пока остается под вопросом.
«Мелкомягкие» кубиты
Наконец, самой свежей платформой для квантовых вычислений можно считать кубиты на майорановских фермионах, ставку на которые сделала корпорация Microsoft, объединившая усилия нескольких научных групп. Майорановские фермионы — довольно экзотические объекты (к примеру, их можно считать одновременно материей и антиматерией), которые были предсказаны итальянским физиком Этторе Майорана еще в 30-х годах прошлого века. Однако обнаружить их экспериментально оказалось не так-то просто. Лишь пару лет назад, благодаря прогрессу в фабрикации наноструктур, были изготовлены микросхемы из сверхпроводников и полупроводниковых нанопроволок, в которых удалось увидеть характерное для майорановских фермионов поведение. К настоящему времени на таких кубитах еще не были продемонстрированы логические операции, не говоря уже о квантовых алгоритмах, однако этого можно ждать в самом ближайшем будущем. Интерес к данному типу кубитов обусловлен не только возможностью изготовлять их на чипах, но и их возможностью сохранять квантовое состояние в течение длительного времени без каких-либо дополнительных ухищрений (так называемая топологическая защищенность состояний). Кроме того, недавняя теоретическая работа подтвердила возможность масштабирования систем таких кубитов до полноценного квантового компьютера.
Безусловно, приведенный выше список нельзя считать исчерпывающим перечнем платформ для квантовых вычислений, однако он дает вполне неплохое представления о текущей ситуации в области. А в следующих статьях мы подробно обсудим необходимые шаги для построения квантового компьютера, устройство канадской компании D-Wave, использующее квантовый отжиг, и разберем первоочередные задачи, в решении которых квантовый компьютер должен произвести прорыв. Оставайтесь с нами.
Евгений Глушков
Культурно – досуговый центр «КВАНТ» г. Электроугли
Настоящая Политика конфиденциальности персональных данных (далее – Политика конфиденциальности) действует в отношении всей информации, которую данный сайт, (далее – «сайт») расположенный на доменном имени kvant. mo.muzkult.ru (а также его субдоменах), может получить о Пользователе во время использования сайта (а также его субдоменов), его программ и его продуктов. Данная Политика конфиденциальности является действующей.
1. Определение терминов
1.1 В настоящей Политике конфиденциальности используются следующие термины:
1.1.1. «Администрация сайта» (далее – Администрация) – уполномоченные сотрудники на управление сайтом, которые организуют и (или) осуществляют обработку персональных данных, а также определяет цели обработки персональных данных, состав персональных данных, подлежащих обработке, действия (операции), совершаемые с персональными данными.
1.1.2. «Персональные данные» – любая информация, относящаяся к прямо или косвенно определенному, или определяемому физическому лицу (субъекту персональных данных).
1.1.3. «Обработка персональных данных» – любое действие (операция) или совокупность действий (операций), совершаемых с использованием средств автоматизации или без использования таких средств с персональными данными, включая сбор, запись, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передачу (распространение, предоставление, доступ), обезличивание, блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.
1.1.4. «Конфиденциальность персональных данных» – обязательное для соблюдения Оператором или иным получившим доступ к персональным данным лицом требование не допускать их распространения без согласия субъекта персональных данных или наличия иного законного основания.
1.1.5. «Сайт» – это совокупность связанных между собой веб-страниц, размещенных в сети Интернет по уникальному адресу (URL): kvant.mo.muzkult.ru а также его субдоменах.
1.1.6. «Субдомены» – это страницы или совокупность страниц, расположенные на доменах третьего уровня, принадлежащие сайту, а также другие временные страницы, внизу который указана контактная информация Администрации
1.1.5. «Пользователь сайта» (далее Пользователь) – лицо, имеющее доступ к сайту, посредством сети Интернет и использующее информацию, материалы и продукты сайта.
1.1.7. «Cookies» — небольшой фрагмент данных, отправленный веб-сервером и хранимый на компьютере пользователя, который веб-клиент или веб-браузер каждый раз пересылает веб-серверу в HTTP-запросе при попытке открыть страницу соответствующего сайта.
1.1.8. «IP-адрес» — уникальный сетевой адрес узла в компьютерной сети, (Internet Protocol Address «адрес Интернет-протокола»), построенной на основе протоколов TCP/IP.
2. Общие положения
2.1. Использование сайта Пользователем означает согласие с настоящей Политикой конфиденциальности и условиями обработки персональных данных Пользователя.
2.2. В случае несогласия с условиями Политики конфиденциальности Пользователь должен прекратить использование сайта.
2.3. Настоящая Политика конфиденциальности применяется к сайту. не контролирует и не несет ответственность за сайты третьих лиц, на которые Пользователь может перейти по ссылкам, доступным на сайте.
2.4. Администрация не проверяет достоверность персональных данных, предоставляемых Пользователем.
3. Предмет политики конфиденциальности
3.1. Настоящая Политика конфиденциальности устанавливает обязательства Администрации по неразглашению и обеспечению режима защиты конфиденциальности персональных данных, которые Пользователь предоставляет по запросу Администрации при регистрации на сайте или при подписке на информационную e-mail рассылку.
3.2. Персональные данные, разрешённые к обработке в рамках настоящей Политики конфиденциальности, предоставляются Пользователем путём заполнения форм на сайте и включают в себя следующую информацию:
3.2.1. фамилию, имя, отчество Пользователя;
3.2.2. контактный телефон Пользователя;
3.2.3. адрес электронной почты (e-mail)
3.2.4. место жительство Пользователя (при необходимости)
3.2.5. фотографию (при необходимости)
3.3. защищает Данные, которые автоматически передаются при посещении страниц:
– IP адрес;
– информация из cookies;
– информация о браузере
– время доступа;
– реферер (адрес предыдущей страницы).
3.3.1. Отключение cookies может повлечь невозможность доступа к частям сайта, требующим авторизации.
3.3.2. осуществляет сбор статистики об IP-адресах своих посетителей. Данная информация используется с целью предотвращения, выявления и решения технических проблем.
3.4. Любая иная персональная информация неоговоренная выше (история посещения, используемые браузеры, операционные системы и т.д.) подлежит надежному хранению и нераспространению, за исключением случаев, предусмотренных в п.п. 5.2. настоящей Политики конфиденциальности.
4. Цели сбора персональной информации пользователя
4.1. Персональные данные Пользователя Администрация может использовать в целях:
4.1.1. Идентификации Пользователя, зарегистрированного на сайте для его дальнейшей авторизации.
4.1.2. Предоставления Пользователю доступа к персонализированным данным сайта.
4.1.3. Установления с Пользователем обратной связи, включая направление уведомлений, запросов, касающихся использования сайта , обработки запросов и заявок от Пользователя.
4.1.4. Определения места нахождения Пользователя для обеспечения безопасности, предотвращения мошенничества.
4.1.5. Подтверждения достоверности и полноты персональных данных, предоставленных Пользователем.
4.1.6. Создания учетной записи для использования частей сайта, если Пользователь дал согласие на создание учетной записи.
4.1.7. Уведомления Пользователя по электронной почте.
4.1.8. Предоставления Пользователю эффективной технической поддержки при возникновении проблем, связанных с использованием сайта.
4.1.9. Предоставления Пользователю с его согласия специальных предложений, новостной рассылки и иных сведений от имени сайта.
5. Способы и сроки обработки персональной информации
5.1. Обработка персональных данных Пользователя осуществляется без ограничения срока, любым законным способом, в том числе в информационных системах персональных данных с использованием средств автоматизации или без использования таких средств.
5.2. Персональные данные Пользователя могут быть переданы уполномоченным органам государственной власти Российской Федерации только по основаниям и в порядке, установленным законодательством Российской Федерации.
5.3. При утрате или разглашении персональных данных Администрация вправе не информировать Пользователя об утрате или разглашении персональных данных.
5.4. Администрация принимает необходимые организационные и технические меры для защиты персональной информации Пользователя от неправомерного или случайного доступа, уничтожения, изменения, блокирования, копирования, распространения, а также от иных неправомерных действий третьих лиц.
5.5. Администрация совместно с Пользователем принимает все необходимые меры по предотвращению убытков или иных отрицательных последствий, вызванных утратой или разглашением персональных данных Пользователя.
6. Права и обязанности сторон
6. 1. Пользователь вправе:
6.1.1. Принимать свободное решение о предоставлении своих персональных данных, необходимых для использования сайта, и давать согласие на их обработку.
6.1.2. Обновить, дополнить предоставленную информацию о персональных данных в случае изменения данной информации.
6.1.3. Пользователь имеет право на получение у Администрации информации, касающейся обработки его персональных данных, если такое право не ограничено в соответствии с федеральными законами. Пользователь вправе требовать от Администрации уточнения его персональных данных, их блокирования или уничтожения в случае, если персональные данные являются неполными, устаревшими, неточными, незаконно полученными или не являются необходимыми для заявленной цели обработки, а также принимать предусмотренные законом меры по защите своих прав. Для этого достаточно уведомить Администрацию по указанному E-mail адресу.
6.2. Администрация обязана:
6. 2.1. Использовать полученную информацию исключительно для целей, указанных в п. 4 настоящей Политики конфиденциальности.
6.2.2. Обеспечить хранение конфиденциальной информации в тайне, не разглашать без предварительного письменного разрешения Пользователя, а также не осуществлять продажу, обмен, опубликование, либо разглашение иными возможными способами переданных персональных данных Пользователя, за исключением п.п. 5.2. настоящей Политики Конфиденциальности.
6.2.3. Принимать меры предосторожности для защиты конфиденциальности персональных данных Пользователя согласно порядку, обычно используемого для защиты такого рода информации в существующем деловом обороте.
6.2.4. Осуществить блокирование персональных данных, относящихся к соответствующему Пользователю, с момента обращения или запроса Пользователя, или его законного представителя либо уполномоченного органа по защите прав субъектов персональных данных на период проверки, в случае выявления недостоверных персональных данных или неправомерных действий.
7. Ответственность сторон
7.1. Администрация, не исполнившая свои обязательства, несёт ответственность за убытки, понесённые Пользователем в связи с неправомерным использованием персональных данных, в соответствии с законодательством Российской Федерации, за исключением случаев, предусмотренных п.п. 5.2. и 7.2. настоящей Политики Конфиденциальности.
7.2. В случае утраты или разглашения Конфиденциальной информации Администрация не несёт ответственность, если данная конфиденциальная информация:
7.2.1. Стала публичным достоянием до её утраты или разглашения.
7.2.2. Была получена от третьей стороны до момента её получения Администрацией Ресурса.
7.2.3. Была разглашена с согласия Пользователя.
7.3. Пользователь несет полную ответственность за соблюдение требований законодательства РФ, в том числе законов о рекламе, о защите авторских и смежных прав, об охране товарных знаков и знаков обслуживания, но не ограничиваясь перечисленным, включая полную ответственность за содержание и форму материалов.
7.4. Пользователь признает, что ответственность за любую информацию (в том числе, но не ограничиваясь: файлы с данными, тексты и т. д.), к которой он может иметь доступ как к части сайта, несет лицо, предоставившее такую информацию.
7.5. Пользователь соглашается, что информация, предоставленная ему как часть сайта , может являться объектом интеллектуальной собственности, права на который защищены и принадлежат другим Пользователям, партнерам или рекламодателям, которые размещают такую информацию на сайте .
Пользователь не вправе вносить изменения, передавать в аренду, передавать на условиях займа, продавать, распространять или создавать производные работы на основе такого Содержания (полностью или в части), за исключением случаев, когда такие действия были письменно прямо разрешены собственниками такого Содержания в соответствии с условиями отдельного соглашения.
7.6. В отношение текстовых материалов (статей, публикаций, находящихся в свободном публичном доступе на сайте) допускается их распространение при условии, что будет дана ссылка на источник.
7.7. Администрация не несет ответственности перед Пользователем за любой убыток или ущерб, понесенный Пользователем в результате удаления, сбоя или невозможности сохранения какого-либо Содержания и иных коммуникационных данных, содержащихся на сайте или передаваемых через него.
7.8. Администрация не несет ответственности за любые прямые или косвенные убытки, произошедшие из-за: использования либо невозможности использования сайта, либо отдельных сервисов; несанкционированного доступа к коммуникациям Пользователя; заявления или поведение любого третьего лица на сайте.
7.9. Администрация не несет ответственность за какую-либо информацию, размещенную пользователем на сайте, включая, но не ограничиваясь: информацию, защищенную авторским правом, без прямого согласия владельца авторского права.
8. Разрешение споров
8.1. До обращения в суд с иском по спорам, возникающим из отношений между Пользователем и Администрацией, обязательным является предъявление претензии (письменного предложения или предложения в электронном виде о добровольном урегулировании спора).
8.2. Получатель претензии в течение 30 календарных дней со дня получения претензии, письменно или в электронном виде уведомляет заявителя претензии о результатах рассмотрения претензии.
8.3. При не достижении соглашения спор будет передан на рассмотрение Арбитражного суда.
8.4. К настоящей Политике конфиденциальности и отношениям между Пользователем и Администрацией применяется действующее законодательство Российской Федерации.
9. Дополнительные условия
9.1. Администрация вправе вносить изменения в настоящую Политику конфиденциальности без согласия Пользователя.
9.2. Новая Политика конфиденциальности вступает в силу с момента ее размещения на сайте, если иное не предусмотрено новой редакцией Политики конфиденциальности.
9.3. Все предложения или вопросы касательно настоящей Политики конфиденциальности следует сообщать на электронную почту, указанную в контактах

Определение кванта по Merriam-Webster
квантум | \ ˈKwän-təm \ множественные кванты \ ˈKwän- tə \
2а : любая из очень маленьких частей или участков, на которые подразделяются многие формы энергии.
б : любое из небольших подразделений квантованной физической величины (например, магнитного момента).
2 : , относящихся к принципам квантовой механики или использующих их. квантовая физика
определение кванта по The Free Dictionary
Читателю, возможно, будет любопытно узнать размер этого настоящего; но мы не можем удовлетворить его любопытство. Если ты не можешь рассчитаться, мой мальчик, тебе лучше обратиться к директору школы; Вы знаете, что в этой профессии много руководителей, и то, что не стоит того, чтобы заниматься одним, может стоить другого; Я рекомендую вам выступать в качестве подчиненного. в сторону и разрядите его вверх, прежде чем он сможет сработать; их еще не убедили прибегать к такому продолжительному воздержанию, как того требует рецепт.С формальной мебелью занавески неуместны; а обширный объем драпировки любого вида при любых обстоятельствах несовместим с хорошим вкусом – надлежащее количество, а также надлежащая корректировка, в зависимости от характера общего эффекта. Средняя цена наемного труда является минимальной заработной платы, т. е. того количества средств к существованию, которое абсолютно необходимо для простого существования в качестве рабочего. «Когда атомы сверххолодные, мы должны использовать квантовую механику, чтобы описать их движение, и это позволяет нам делать то, что мы называем атомным интерферометром, – объяснил доктор Джозеф Коттер, также из Центра холодной материи Имперского колледжа Лондона. Геометрия квантового потенциала: энтропийная информация вакуума Компания Quantum Xchange запустила первую квантовую волоконно-оптическую сеть в США и коммерческую службу квантового распределения ключей (QKD) для квантовой защиты данных, основанную на законах квантовой физики. Компьютеры обещают выполнять вычисления, выходящие за рамки досягаемости любого обычного суперкомпьютера. Китай добился значительного прогресса в квантовой науке и технологиях за последний год, выйдя на лидирующие позиции в мире в области квантовых коммуникаций.По словам генерального директора компании, сделка по поглощению QUANTUM Pharma PS150m конкурирующей фармацевтической компанией Clinigen Group Plc позволит бизнесу выйти на международный уровень. Мы считаем, что квантовые вычисления предоставят следующий мощный набор услуг, предоставляемых через платформу IBM Cloud.
Определение квантового всего
В предыдущей статье мы говорили о 10 компаниях, работающих над квантовыми вычислениями, и обещали нашим любимым читателям дополнительную статью о компаниях, работающих над «квантовой криптографией» и / или «квантовым шифрованием». Когда мы сели писать эту статью, мы поняли, что понятия не имеем, что такое квантовая криптография на самом деле. Фактически, мы даже не знаем определения слова «квант». Мы слышали слово квант, используемое для описания квантовой физики, квантовой механики, квантовой науки и квантовой теории. Что означают все эти термины и как они связаны? Если вы собираетесь инвестировать в какой-то конкретный тип технологии, вам нужно сначала получить базовое представление о нем. Мы собираемся разобраться во всей этой квантовой штуке прямо сейчас.
Некоторые вопросы квантового определения
Что такое определение кванта?
Слово квант на самом деле латинское означает «количество». Определение слова «квант» – это «наименьший возможный кусочек чего-либо». Например, самый маленький кусочек видимого света называется «фотоном» или «квантом света». Квант – это наименьшая единица чего-либо.
Каково определение квантовой физики?
Во-первых, нам нужно знать, что такое физика. Физика – это область науки, главная цель которой – понять, как ведет себя Вселенная. Интуитивно, тогда «квантовая физика» может быть определена как изучение того, «как ведет себя мельчайший кусочек Вселенной», что имеет смысл, если задуматься. Квантовая физика – это изучение Вселенной в очень, очень маленьком масштабе. Это то, чем Эйнштейн занимался много времени.
Каково определение квантовой науки?
Квантовая наука – это изучение приложений квантовой физики, таких как квантовые вычисления, криптография или нанотехнологии.
Каково определение квантовой теории?
Здесь наша тема становится немного сложнее, поэтому мы решили вставить ниже «Развитие квантовой теории» с сайта WhatIs.com, чтобы вы могли посмотреть:
Развитие квантовой теории
В 1900 году Планк сделал предположение, что энергия состоит из отдельных единиц или квантов.
В 1905 году Альберт Эйнштейн предположил, что не только энергия, но и само излучение было квантовано таким же образом.
В 1924 году Луи де Бройль предположил, что нет принципиальной разницы в составе и поведении энергии и материи; на атомном и субатомном уровне любой из них может вести себя так, как будто он состоит из частиц или волн. Эта теория получила название принцип дуальности волна-частица : элементарные частицы энергии и материи ведут себя в зависимости от бла-бла-бла-бла-бла….
Именно в этот момент мы начинаем клевать носом. Проблема с исследованием всего этого квантового материала заключается в том, что оно может внезапно стать невероятно скучным ~~технических~~ .Обычно примерно в это время мы добавляем немного юмора, чтобы убедиться, что все еще не спят:
Источник: New York Times.
Все еще с нами? Хороший.
Вот определение квантовой теории, которое намного проще. Квантовая теория – это набор фундаментальных правил и принципов, управляющих миром квантовой физики. Одним из примеров квантовой теории является квантовая механика.
Каково определение квантовой механики?
Вы ведь помните, что такое нанотехнология? Нанотехнология – это наука о очень маленьких .По мере того, как вы переходите к все меньшим и меньшим размерам, вы в конечном итоге попадаете в «квантовую шкалу» или квантовую область », которая определяется как размеры 100 нанометров или меньше. Другими словами, нанотехнологии работают в очень очень малых масштабах, когда начинают происходить некоторые действительно странные вещи. Например, наноматериал под названием «графен» обладает некоторыми удивительными свойствами, такими как самый жесткий материал, известный человеку, и самый непроницаемый из когда-либо обнаруженных. Причина такого странного поведения кроется в «квантовой механике», которая представляет собой другой набор правил, применимых в «квантовом масштабе» 100 нанометров или меньше. Квантовая механика – это особые правила, которые применяются, когда вы начинаете работать с очень мелкими вещами.
Что такое квантовые вычисления?
Постоянные читатели уже знают это, но если вы только что присоединились к нам, найдите секунду, чтобы прочитать эту статью, в которой рассказывается о том, чем квантовые вычисления отличаются от компьютеров сегодня. Хотя количество людей, предсказывающих конец закона Мура, кажется, удваивается каждый год ( ba dum tsh ), мы в конечном итоге дойдем до конца, используя сегодняшние вычислительные технологии.Квантовые компьютеры в миллионы раз быстрее, чем современные, потому что они работают совершенно иначе. В сегодняшнем компьютере все равно «либо единица, либо ноль», в то время как в квантовых вычислениях «все равно единице, нулю или чему-то среднему». Другими словами, это похоже на то, как некоторые люди смотрят на гендер в наши дни, за исключением того, что квантовые вычисления кажутся гораздо более понятными.
Квантовые вычисления относятся к совершенно новому типу компьютеров, которые используют квантовую механику для работы на уровнях, которые в миллионы раз быстрее, чем компьютеры, которые мы используем сегодня. Вы часто будете слышать слово кубит, используемое в отношении квантовых компьютеров. Кубиты или квантовые биты представляют собой базовую единицу квантовой информации, которая используется так же, как традиционные компьютеры используют единицы и нули.
Что такое квантовая криптография?
Криптография – это исследование безопасного обмена данными между двумя сторонами, при котором предполагается, что все остальные могут получить доступ к обмену данными. Другими словами, я создаю сообщение, которое только вы можете расшифровать с помощью специального ключа, но которое может видеть каждый.В настоящее время мы используем математику для «шифрования» сообщений, и вам понадобится специальный ключ для их открытия, которого нет ни у кого. Проблема в том, что кто-то может взломать это сообщение, и никто из нас не узнает о нарушении безопасности. Это правда, что в большинстве случаев вам потребуются миллионы лет, чтобы «взломать» ключ для декодирования сообщения с помощью современных компьютеров, но что произойдет, когда мы начнем использовать квантовые компьютеры для взлома этих кодов?
Теперь давайте поговорим о совершенно дурацкой форме криптографии, называемой квантовой криптографией.Помните те фотоны, о которых мы говорили ранее? Квантовая криптография берет фотоны и затем превращает их в ключи, как показано ниже:
Вот где начинается сумасшествие. Если третья сторона действительно смотрит на фотоны во время их передачи, они изменятся, и тогда принимающая сторона узнает, что произошло нарушение безопасности. Хотя некоторые исследования показывают, что квантовая криптография может быть взломана, широко распространено мнение, что законы физики этого не допускают.По крайней мере, мы могли бы сделать следующее утверждение. Квантовая криптография использует свойства квантовой физики, чтобы дать нам наиболее «безопасную» доступную форму связи.
Что такое квантовое шифрование?
Поскольку квантовая криптография – это исследование того, как зашифровать сообщение с помощью фотонов, квантовое шифрование относится к фактическому встраиванию сообщения в фотоны. По крайней мере, мы так думаем, потому что на самом деле не смогли найти надлежащего объяснения того, чем они отличаются. Главный вывод здесь состоит в том, что вы можете относиться ко всей вещи «квантовая криптография / шифрование» просто как «квантовая криптография».
Что такое квантовая запутанность?
К настоящему времени вы, вероятно, уже понимаете, что мир квантовой физики странен. Для доказательства этого достаточно взглянуть на квантовую запутанность, которую Эйнштейн назвал «жутким действием на расстоянии». Основная предпосылка заключается в том, что две частицы, находящиеся на большом расстоянии друг от друга – даже в световых годах от нас, – будут вести себя так, как если бы они были связаны.Наблюдение за частицей A мгновенно вызовет изменение в частице B. Ученые начали воспроизводить это с объектами, которые почти достаточно велики, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом. Все это, кажется, подтверждает вывод Илона Маска; вероятность того, что в симуляции , а не , составляет один к миллиону. Возможно, квантовая запутанность – это вершина того, как работает симуляция.
Заключение
Теперь, когда мы до смерти забили лошадь квантового определения, пора перейти к написанию статей о квантовой криптографии, квантовых вычислениях и квантовом шифровании. За прошедшие годы мы убедились, что, как бы круто что-то ни звучало, нет никакой гарантии, что это можно будет монетизировать. Обсуждение материи и антиматерии не имеет значения, важно использование квантовой физики для создания продуктов и услуг, которые повышают ценность и приносят прибыль инвесторам.
На данный момент нам нравится только одна компания квантовых вычислений. Станьте годовым участником Nanalyze Premium сегодня, чтобы увидеть все более чем 60 акций технологических компаний, которые нам нравятся и любимы (любовь означает, что мы сами держим эти акции).
Определяющее появление в физике | npj квантовые материалы
Термин эмерджентный используется для обозначения коллективного поведения большого количества микроскопических составляющих, которое качественно отличается от поведения отдельных составляющих. Это использование привлекательно интуитивно понятно, но проблемно плохо определено: оно расплывчато относительно того, что считается большим числом, а что составляет качественное различие.В некоторых контекстах предлагается антропное определение – что-то качественно новое, если его нельзя напрямую понять в терминах известных свойств составляющих. Среди многих недостатков этого определения, пожалуй, наиболее вопиющим является то, что оно подразумевает, что как только что-то понято, оно перестает возникать; это означало бы, что понимание возникающих свойств квантовых материалов (основное внимание этого журнала) было бы оксюморонным.
В более широком смысле, модификатор «возникающий» иногда появляется просто как разговорный указатель на то, что определенное свойство имеет большое фундаментальное значение, а значит, заслуживает освещения в печати и хорошо финансируется.Следовательно, этот термин приобрел политическую окраску, возникшую в дебатах о том, какие разделы физики являются более фундаментальными; те, которые являются наиболее редукционистскими, которые сосредотачиваются на физике мельчайших составляющих, или те, которые наименее чувствительны к микроскопическим деталям и, таким образом, сосредотачиваются на универсальных эмерджентных формах поведения. Интегрируя его использование в разных дисциплинах, правильное определение эмерджентности становится еще менее ясным. В эволюционной биологии эмерджентность часто относится к динамическому процессу, посредством которого возникают новые виды или новые биологические структуры.В определенных философских контекстах форма сильной эмерджентности используется для объяснения очевидного логического разрыва, отделяющего то, что определяется законами физики, от таких основных человеческих характеристик, как идентичность, существование души и свобода воли.
Очевидно, что ни одно определение эмерджентности не может охватить все употребления этого слова. Здесь мы обсуждаем четкое определение узкого понятия эмерджентности в физике; мы придаем математически точное значение понятию «качественное различие».’Мы предлагаем следующее:
Эмерджентное поведение физической системы – это качественное свойство, которое может проявляться только в том случае, если число микроскопических составляющих стремится к бесконечности.
Чтобы конкретизировать это определение, применим его. Отличительные черты различных фаз материи, такие как спонтанно нарушенные симметрии или топологический порядок, несомненно, возникают в указанном выше смысле. Учитывая, что микроскопические физические законы обратимы, существование необратимых процессов, которые приводят к увеличению энтропии, также возникает.Гидродинамика явно занимается поведением жидкостей в больших масштабах по сравнению со всеми микроскопическими масштабами. Следовательно, возникают все различные гидродинамические характеристики, включая ламинарный поток, турбулентность и ударные волны. Критические явления представляют собой другую особую форму эмерджентных свойств.
С другой стороны, чисто количественные различия между свойствами в этом смысле не возникают. Различие между высококоррелированными электронными материалами и их слабо коррелированными собратьями по определению является количественным.Существует новое свойство, которое отличает нетрадиционные и обычные сверхпроводники, например, с узлами щели на поверхности Ферми и без них, соответственно. Однако само по себе различие между высокотемпературными и низкотемпературными сверхпроводниками является количественным, а не качественным.
Признание существования качественных различий между физическими свойствами микроскопических и макроскопических систем обязательно влияет на то, как мы пытаемся понять оба аспекта.Эмерджентные свойства могут быть выведены только из понимания свойств микроскопических составляющих, если анализ достаточно тонкий, чтобы позволить возникновение новых свойств; например, спонтанно нарушенные симметрии могут быть поняты только путем явного исследования асимметричных решений симметричных уравнений, которые заключают в себе физику в микроскопическом масштабе. И наоборот, относительная нечувствительность макроскопического поведения систем к точным микроскопическим взаимодействиям является препятствием для создания уникальных выводов относительно правильного микроскопического описания, которое приводит к наблюдаемому поведению.Вот почему мы обращаемся к экспериментальному подходу ЦЕРНа методом грубой силы, а не полагаемся на очень точные эксперименты с низкими энергиями для вывода физики при высоких энергиях.
Другой элемент, требующий пояснения, – это то, что имеется в виду под «числом микроскопических составляющих, стремящихся к бесконечности» или, другими словами, «термодинамический предел». Бесконечность – это абстракция. Реальные системы всегда имеют конечное число составляющих. Когда это число велико, можно делать приближенные прогнозы с более высокой точностью, основанные на ограничении бесконечного числа.Например, постоянный ток в сверхпроводящем кольце на самом деле имеет конечную скорость затухания. Однако, поскольку скорость экспоненциально исчезает с размером системы, соответствующее предостережение быстро теряет актуальность для всех практических целей. Скорость распада макроскопических колец может быть экспериментально ограничена меньше единицы за время жизни Вселенной!
А теперь давайте расширим наше обсуждение, чтобы исследовать более широкую применимость нашего определения в контекстах, выходящих за рамки физики.Иногда необъяснимое поведение толпы часто обвиняют в появлении; группа разгневанных граждан с большей вероятностью, чем отдельный человек, линчует предполагаемого правонарушителя. Однако это «новое» коллективное поведение не ново. Отдельные лица тоже совершают убийства. Может показаться, что экономика страны живет собственной жизнью. Хотя микроэкономика напрямую связана с решениями, принимаемыми людьми, макроэкономика тесно связана с сотрудничеством. В макроэкономике есть пузыри и тенденции, а также внезапные изменения национального богатства, которые трудно связать с действиями одного или нескольких людей.
Это подводит нас к окончательным возникающим явлениям – жизни и сознанию. Если отбросить возможность мистической искры жизни, мы остаемся перед своеобразной дилеммой в применении нашего определения. Хотя живые организмы содержат огромное количество составляющих атомов, это количество конечно. Здесь мы видим опасность расширения нашего определения за пределы области физики. Чтобы сохранить наше заветное представление о том, что существует резкое различие между живым и неодушевленным, необходимо постулировать, что существует критический уровень микроскопической сложности (скажем, примерно на уровне, характерном для самых крупных вирусов и мельчайших бактерий), на котором жизнь начинается. Если, однако, жизнь и сознание четко определены только в термодинамическом пределе, тогда мы лишь приблизительно живы и оперативно сознательны.
Информация об авторе
Принадлежность
Школа гуманитарных наук и наук, Стэнфордский университет, Стэнфорд, Калифорния, США
София Кивельсон
Физический факультет Стэнфордского университета, Стэнфорд, Калифорния, США
Стивен А. Кивельсон
Автор, ответственный за переписку
Переписка на Стивен А. Кивельсон.
Декларации этики
Конкурирующие интересы
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Права и разрешения
Это произведение находится под международной лицензией Creative Commons Attribution 4.0. Изображения или другие сторонние материалы в этой статье включены в лицензию Creative Commons, если иное не указано в кредитной линии; если материал не включен в лицензию Creative Commons, пользователям необходимо получить разрешение от держателя лицензии на воспроизведение материала. Чтобы просмотреть копию этой лицензии, посетите http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
.
Перепечатки и разрешения
Об этой статье
Цитируйте эту статью
Кивельсон, С., Кивельсон, С. Определение эмерджентности в физике. npj Quant Mater 1, 16024 (2016). https://doi.org/10.1038/npjquantmats.2016.24
Ссылка для скачивания
Определение для изучающих английский язык из Словаря учащихся Merriam-Webster
¹ квант / ˈKwɑːntəm / имя существительное множественное число кванты / ˈKwɑːntə / множественное число кванты / ˈKwɑːntə /
Определение QUANTUM для учащихся
[считать] физика
: наименьшее количество многих форм энергии (например, света)
² квант / ˈKwɑːntəm / имя прилагательное
² квант
/ ˈKwɑːntəm /
прилагательное
Определение QUANTUM для учащихся
всегда используется перед существительным физика
: из, относящиеся к или использующие принципы квантовой теории
Определение квантовых схем
Содержание
Введение
Что такое квантовая схема?
Пример: квантовая телепортация
Пример: вариационные квантовые собственные зольверы
Почему именно классические партии?
1.
Введение
До сих пор мы видели различные однокубитовые и многокубитовые вентили. Мы также увидели, как использовать эти вентили вместе с другими компонентами для построения квантовых схем.
Перед реализацией квантовых алгоритмов на реальных квантовых компьютерах важно выделить конкретное определение квантовой схемы, поскольку мы будем создавать квантовые схемы для реализации этих алгоритмов.
2. Что такое квантовая схема?
Квантовая схема – это вычислительная процедура, состоящая из когерентных квантовых операций с квантовыми данными, такими как кубиты, и параллельных классических вычислений в реальном времени .Это упорядоченная последовательность из квантовых вентилей, , измерений и сбросов, все из которых могут быть обусловлены и использовать данные из классических вычислений в реальном времени.
Набор квантовых вентилей называется универсальным, если любое унитарное преобразование квантовых данных может быть эффективно аппроксимировано произвольно, как и последовательность вентилей в наборе. Любая квантовая программа может быть представлена последовательностью квантовых схем и непараллельных классических вычислений.
3.Пример: квантовая телепортация
Взгляните на квантовую схему ниже. Позже в этой главе вы узнаете, что он реализует алгоритм квантовой телепортации. А пока достаточно взглянуть на компоненты квантовой схемы.
Квантовая схема использует три кубита и два классических бита. Эта квантовая схема состоит из четырех основных компонентов.
Инициализация и сброс
Во-первых, нам нужно начать наши квантовые вычисления с четко определенным квантовым состоянием.Это достигается с помощью операций инициализации и сброса. Сброс может выполняться комбинацией однокубитных вентилей и одновременных классических вычислений в реальном времени, которые отслеживают, успешно ли мы создали желаемое состояние посредством измерений. Затем можно выполнить инициализацию $ q_0 $ в желаемое состояние $ \ vert \ psi \ rangle $, применив однокубитовые вентили.
Квантовые вентили
Во-вторых, мы применяем последовательность квантовых вентилей, которые манипулируют тремя кубитами в соответствии с требованиями алгоритма телепортации.В этом случае нам нужно применить только однокубитные вентили Адамара ($ H $) и двухкубитные вентили Controlled-X ($ \ oplus $).
Измерения
В-третьих, мы измеряем два из трех кубитов. Классический компьютер интерпретирует измерения каждого кубита как классические результаты (0 и 1) и сохраняет их в двух классических битах.
Классически обусловленные квантовые вентили
В-четвертых, мы применяем однокубитовые квантовые вентили $ Z $ и $ X $ к третьему кубиту. Эти вентили зависят от результатов измерений, которые хранятся в двух классических битах.В этом случае мы используем результаты классических вычислений одновременно в реальном времени в одной квантовой схеме.
Это устройство превращает квантовое определение килограмма в реальную массу
Масса для масс.
Настольное устройство делает новое определение килограмма более доступным. Раньше килограмм был равен массе специального металлического цилиндра, хранившегося в хранилище под Парижем. Но 20 мая исследователи отказались от этого стандарта, привязав килограмм к квантово-механическому числу, известному как постоянная Планка ( SN Online: 20.05.19, ).
Используя это новое определение, ученые из Национального института стандартов и технологий в Гейтерсбурге, штат Мэриленд, создали уменьшенную версию устройства, называемого весами Киббла, для прямого измерения массы в несколько граммов с помощью постоянной Планка. Когда изгибы прототипа будут устранены, прибор должен иметь точность до нескольких десятитысячных процента, сообщают исследователи в июньском отчете IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement .
Подпишитесь на новости
Science News
Заголовки и резюме последних научных новостей статей, доставленных на ваш почтовый ящик
Спасибо за регистрацию!
При регистрации возникла проблема.
Полноразмерные весы Kibble требуют собственного лабораторного пространства, стоят миллионы долларов на строительство и требуют докторов наук для работы. Но новые весы Kibble размером с чемодан имеют высоту чуть более полуметра и стоят около 50 000 долларов. Это делает его доступным, например, для фармацевтических компаний, которые должны точно распределять небольшие дозировки лекарств.
Традиционные весы работают путем сравнения веса гирь на двух разных чашах. Но весы Kibble сравнивают массу с электромагнитной силой, необходимой для удержания этой массы.Определенные электромагнитные величины, такие как напряжение и сопротивление, могут быть связаны с квантовыми измерениями с использованием постоянной Планка, связывая эту величину с массой объекта.
Поскольку постоянная Планка имеет одинаковое значение повсюду, исследователи могут напрямую измерять массы в любом месте и в любое время, не обращаясь к парижскому артефакту.
Веселые времена с Lego вдохновили на создание нового инструмента.