Квантовая механика + Квантовая физика

Исследователи из Лос-Аламосской национальной лаборатории сделали важный шаг в развитии квантовых вычислений. В своей новой работе, опубликованной в журнале *Physical Review Letters*, они представили задачу, которую классические компьютеры не могут эффективно решить, в то время как квантовые справляются с ней значительно лучше. Это редкий и ценный пример так называемого «квантового преимущества».

Команда так же сосредоточилась на моделировании сложной оптической схемы, включающей множество источников света, полупрозрачных зеркал (светоделителей) и фазовращателей. Такие схемы называются гауссовыми бозонными и представляют собой физически реалистичные модели, которые можно воспроизвести в лаборатории. Они используются, например, в квантовой оптике и фотонных вычислениях.

Проблема в том, что классическое моделирование таких систем требует экспоненциально растущих вычислительных ресурсов. Даже просто описать поведение всей системы на обычном компьютере — задача практически невозможная. Однако квантовый компьютер способен эффективно справиться с этим моделированием благодаря использованию принципов квантовой физики: суперпозиции, запутанности и интерференции.

Теоретическая значимость.

Авторы показали, что задача моделирования гауссовых бозонных схем относится к классу BQP-полных. Это означает, что она является типичной для квантовых вычислений и одновременно крайне сложной для классических алгоритмов. Более того, любая другая задача из этого класса может быть сведена к данной, и наоборот. Это делает её важным ориентиром в теории квантовой сложности.

Роль студенческого вклада.

Интересно, что ключевую роль в проекте сыграла студентка летней школы квантовых вычислений Элис Барт, которая работает в ЦЕРН. Обладая глубокими знаниями в области оптических схем и квантовых алгоритмов, она внесла решающий вклад в разработку модели. Её участие стало возможным благодаря стажировке в Лос-Аламосской лаборатории — престижной программе, где студенты старших курсов и магистратуры работают над реальными научными проектами под руководством опытных исследователей.

Вывод!

Это исследование не только расширяет список задач, где квантовые компьютеры демонстрируют явное преимущество, но и приближает нас к практическому использованию квантовых технологий. Оно также подчёркивает важность междисциплинарного подхода и вклад молодых учёных в передовые научные открытия.

Вы не одни. Всё действительно стало странным. Версия, от которой становится не по себе.

Существует версия, согласно которой 2025 год не является нашей временной линией. Последней зафиксированной точкой реальности может считаться 2019 год — именно тогда время ощущалось стабильным, память совпадала, а реальность была цельной. После 2020 года фиксируются массовые расхождения в восприятии, проявления эффекта Манделы, одинаковое время на разных устройствах, систематическое дежавю и повторение сценариев.

Некоторые связывают это с экспериментами, проведёнными в ЦЕРН, где, по неподтверждённым данным, мог произойти локальный временной сбой. Предполагается, что при запуске одного из коллайдеров произошло несанкционированное наложение временных контуров, после чего часть сознаний оказалась не синхронизирована с текущей версией реальности. Это могло привести к запуску резервного слоя — мира, собранного из фрагментов прежнего состояния.

Отмечаются признаки временных петель, нестабильности восприятия, сбоя в работе памяти и дублирующих объектов. Некоторые зоны — перекрёстки, дома, подъезды — ведут себя как зацикленные участки. Частота появления времени 11:11, 22:22 или зеркальных комбинаций увеличилась, и воспринимается как попытка системы привлечь внимание к сбою.

Считается, что эффект Манделы — не просто массовая ошибка памяти, а результат временного сдвига или миграции между слоями. Указания на это можно найти в нарушениях последовательности событий, изменениях в логотипах, датах, имён и культурных маркерах. Люди, которые помнят одно и то же иначе, возможно, остались с исходной прошивкой.

В 2020 году фиксируются пробелы в воспоминаниях, субъективное ускорение времени и чувство, что "что-то не так". Всё чаще звучит мысль, что реальность могла быть перезапущена. Некоторые утверждают, что ощущают себя архивными — неактуальными копиями в мире, который уже не принадлежит им.

2012 и 2019 годы называются как возможные точки отсечения, после которых шло постепенное смещение. Теории возвращения включают фиксацию на якорях: звуках, запахах, предметах и ритуалах из до-сбойной версии. Повторение знакомого — как попытка синхронизации с утраченной временной структурой.

В этом контексте всё чаще вспоминают исчезновение цивилизации майя. Они ушли внезапно, оставив после себя масштабные архитектурные комплексы, храмовые города, обсерватории и алтарные платформы — без следов паники, войны или эпидемий. Существует мнение, что майя могли знать о цикличных сбоях времени и подготовиться к переходу в другой слой реальности. Их пророчества, ранее трактуемые как «конец света», возможно, описывали не разрушение мира, а его обновление — переход в другую версию.

Мы ходим по их остаткам, как туристы, не осознавая, что это могут быть физические следы предшествующей реальности. Они предупреждали. Но никто не прислушался.

Этот мир может быть резервной версией. Или симуляцией, собранной на основе утраченных данных. Вопрос не в том, как это произошло. Вопрос — сколько ещё помнят, что должно было быть по-другому.

Большинство людей слышат про квантовую механику, когда в каком-нибудь фильме нужно объяснить псевдонаучную завязку сюжета или в шутках про кота. Но что если ты действительно хочешь разобраться в квантовой механике, чтобы авторитетно фыркать на каждом таком псевдонаучном объяснении и при каждом упоминании многомировой интерпретации? Специально для тебя, представляю гайд "Как заботать квантовую механику?"

1. Никак. Серьезно, смирись с тем, что ты многого не поймешь. И не только потому что ты тупой, просто многие концепции не только не имеют аналогов из бытового опыта, но и вообще не поддаются объяснению. Факты которые нужно принять. А еще говорят, что наука не религия.

2. Забей на всю философию и эзотерику, квантмех это в первую очередь матаппарат, позволяющий делать безумные предсказания попадающие в точку и объяснять подавляющее большинство наблюдаемых явлений. Воспринимать философские интерпретации будет гораздо проще, когда ты сможешь писать статсуммы и матричные элементы.

3. Матан. Как следствие предыдущего пункта нужно хорошо знать не самый обычный матан: глубокие дебри аналитической геометрии, рядов, дифуров, урматов и кое-чего еще.

4. После того как ты заботал матан и убедился в том, что не можешь его применить даже чтобы решить простейшую задачу, можно начинать читать книги. Благо, сакральные знания, приобретенные на предыдущем этапе, позволяют читать даже книги, чуть менее чем полностью состоящие из функций Грина.

5. Формулы и "очевидные" переходы ты конечно не понял, но зато научился некоторым основам, и по резюме в конце параграфов запомнил простые следствия этой математики. Поздравляю, твой уровень уже выше, чем у среднего студента технического вуза.

6. Теперь можно последовательно покуривать углубленные разделы квантовой механики, а начать следует со статов и физики твердого тела. Если ты разберешься в механизме спаривания куперовских пар или в образовании экситонных состояний в полупроводнике, я лично пожму тебе руку.

7. Все, ты свободная частица в пространстве волновых векторов. Ты ограничен лишь потенциальным барьером своего сознания, но даже через него ты волен протуннелировать в область непознанного, с помощью современных установок и суперкомпьютеров.

8. Вот теперь самое время разобраться в философии, и понять, почему она была не нужна. Квантовая механика ждет тебя, главное помни замученную фразу Фейнмана (в моей вольной интерпретации): "Тот кто говорит, что понимает квантовую механику — не имеет о ней ни малейшего представления".

P.S. Выкладываю свои архивные тексты, канувшие в небытие вместе с пабликом "Луркопаб Alive". Больше в тг.

Исследование, проведенное в Технионе, открывает новую форму квантовой запутанности в общем угловом моменте фотонов, заключенных в наноразмерные структуры. Это открытие может сыграть ключевую роль в будущем миниатюризации компонентов квантовой связи и вычислений.

Квантовая физика иногда приводит к весьма необычным предсказаниям. Именно так произошло, когда Альберт Эйнштейн и его коллеги Борис Подольский и Натан Розен (которые впоследствии основали Факультет физики в Технионе) обнаружили сценарий, при котором знание состояния одной частицы немедленно влияет на состояние другой частицы, независимо от расстояния между ними. Их историческая работа 1935 года получила название EPR в честь трех авторов (Эйнштейн–Подольский–Розен).

Идея о том, что знание состояния одной частицы повлияет на другую, находящуюся на огромном расстоянии, без физического взаимодействия и передачи информации, казалась Эйнштейну абсурдной, и он назвал её «жутким действием на расстоянии».

Однако прорывная работа другого исследователя Техниона, профессора Ашера Переса из Факультета физики, показала, что это свойство можно использовать для передачи информации скрытым образом — квантовой телепортацией, которая лежит в основе квантовой связи. Это открытие было сделано профессором Пересом совместно с его коллегами Шарлем Беннетом и Жилем Брассаром.

Позже это явление получило научное название квантовая запутанность, и за его измерение и последствия, включая возможность квантовых вычислений и квантовой связи, Нобелевская премия по физике 2022 года была вручена профессорам Алену Аспекту и Антону Цайлингеру, которые ранее получили почетные докторские степени от Техниона, а также их коллеге профессору Джону Клаузеру.

Квантовая запутанность была продемонстрирована на сегодняшний день для широкого спектра частиц и их различных свойств. Для фотонов, частиц света, запутанность может существовать для их направления движения, частоты (цвета) или направления, в котором указывает их электрическое поле. Она также может проявляться в свойствах, которые сложнее представить, таких как угловой момент.

Это свойство делится на спин, связанный с вращением электрического поля фотона, и орбитальный момент, относящийся к вращательному движению фотона в пространстве. Это интуитивно похоже на Землю, которая вращается вокруг своей оси и также вращается вокруг солнца по круговой траектории.

Нам легко представить эти два вращательных свойства как отдельные величины, и действительно, это возможно для фотонов, заключенных в пучок света, значительно превышающий их длину волны. Однако, когда мы пытаемся поместить фотоны в структуры меньшего размера, чем фотонная длина волны — что является целью области нанофотоники — мы обнаруживаем, что невозможно отделить разные вращательные свойства, и фотон характеризуется единой величиной, общей угловой моментом.

Так зачем же нам вообще помещать фотоны в такие маленькие структуры? Существует две основные причины. Одна из них очевидна — это поможет нам миниатюризировать устройства, использующие свет, и тем самым уместить больше операций в небольшую область, подобно миниатюризации электронных схем.

Другая причина даже более важна: эта миниатюризация увеличивает взаимодействие между фотоном и материалом, через который он проходит (или рядом с которым находится), что позволяет нам создавать явления и использовать их, которые невозможны с фотонами в их «нормальных» размерах.

Генерация: тексты, идеи, ответы на вопросы

С помощью мощной языковой модели Яндекса вы можете создавать тексты разных стилей и форматов, писать код, выполнять задания по математике и решать другие задачи. Она объяснит сложное простыми словами, поможет разобраться в новой теме и подскажет идею. А если подключить функцию поиска, модель будет использовать не только свои знания, но и информацию из интернета — вы сможете узнать, на основе каких источников составлен ответ.

Раньше эта языковая модель была доступна только по подписке, теперь она открыта для всех — причём в улучшенной версии. Обновлённая версия полнее отвечает на вопросы, больше знает о мире, а случаев, когда она уходит от ответа, стало почти на треть меньше. В момент пиковой нагрузки вместо мощной модели может отвечать её облегчённая версия, что будет отражено в интерфейсе.

Режим рассуждений

В этом режиме нейросеть Алиса пошагово решает задачу: прежде чем ответить на вопрос, она выстраивает логическую цепочку рассуждений. Следить за ходом её мысли можно в реальном времени. Вы сможете понять, как нейросеть рассуждает и почему делает именно такие выводы. А заодно — взять на заметку её подход.

Генерация изображений

В чате с Алисой теперь вы можете генерировать сколько угодно картинок. Изображение легко скачать, чтобы использовать в соцсетях или презентации. Функция работает на базе обновлённой модели YandexART. По сравнению с предыдущей версией она создаёт изображения более высокого качества и с меньшим числом дефектов.

Работа с файлами

Загружайте в чат с Алисой текстовые файлы в форматах pdf, txt, doc и docх. Нейросеть сумеет ответить на вопросы по их содержанию, проанализировать данные или сделать сжатый пересказ. Например, вы можете загрузить в чат файл с ответами респондентов, чтобы Алиса подготовила по ним отчёт. Или дать нейросети научную статью, чтобы она сделала конспект или глоссарий.

Персонализированное общение с Алисой — в опции «Про»

Опция «Про» получила ещё одно важное обновление. Теперь подписчикам доступна функция персонализированного общения с Алисой. Нейросеть будет учитывать, что раньше сообщал о себе пользователь в диалогах: например, чем он увлекается, какую кухню любит, как зовут его собаку. Чтобы получать персонализированные ответы, нужно авторизоваться в Яндексе или познакомиться с нейросетью на умной колонке или ТВ Станции. Для этого достаточно сказать: «Алиса, давай познакомимся».

Использовать новые бесплатные возможности вы можете в чате на https://alice.yandex.ru, на главной странице Яндекса, в приложениях Алиса и Яндекс, а также в Яндекс Браузере для Android (чуть позже нейросеть появится в десктопном Браузере и версии для iOS). Будем рады вашим отзывам!