fizyka kwantowa

Komputery kwantowe mają potencjał zrewolucjonizować naukę i technologię, od projektowania nowych leków po rozwiązywanie złożonych problemów optymalizacyjnych. Jednak droga do ich praktycznego zastosowania wciąż napotyka poważne przeszkody. Jedną z największych jest niestabilność podstawowych elementów tych maszyn, czyli kubitów. Naukowcy z Instytutu Nielsa Bohra (NBI) opracowali właśnie metodę, która pozwala obserwować ich zachowanie niemal w czasie rzeczywistym.

Wyścig o stworzenie stabilnych i praktycznych komputerów kwantowych właśnie zrobił ważny krok naprzód. Międzynarodowy zespół naukowców ogłosił, że po raz pierwszy udało się odczytać informację zapisaną w tzw. kubitach Majorany – jednych z najbardziej obiecujących, ale też najtrudniejszych do wykorzystania elementów przyszłych technologii kwantowych. Wyniki badań opublikowano w prestiżowym czasopiśmie Nature.

Jak długo trwa zdarzenie kwantowe? Odpowiedź brzmi: niewiarygodnie krótko, ale nie zawsze tak samo. Fizycy z École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) opracowali nową metodę pomiaru czasu w świecie kwantowym i odkryli, że jego długość zależy od symetrii i struktury materiału.

Od niemal 200 lat druga zasada termodynamiki wyznacza nieprzekraczalne granice sprawności silników cieplnych. Zgodnie z zasadą sformułowaną przez Sadi Carnot, żaden silnik nie może działać wydajniej niż tzw. silnik Carnota. Najnowsze badania pokazują jednak, że w świecie atomów i cząstek elementarnych te klasyczne reguły mogą przestać obowiązywać.

Światło potrafi znacznie więcej, niż nam się wydaje. Najnowsze badania pokazują, że odpowiednio „uformowane” światło może przenosić ogromne ilości informacji, zwiększać bezpieczeństwo komunikacji i przyspieszać obliczenia kwantowe. Tak zwane kwantowe światło strukturalne to jedna z najbardziej obiecujących technologii rozwijanych obecnie na styku fizyki, informatyki i inżynierii.

Komputery kwantowe obiecują rozwiązywać problemy, które dla tradycyjnych superkomputerów są praktycznie nieosiągalne. Jednak od lat nad technologią tą ciąży jedno fundamentalne pytanie: jeśli klasyczne maszyny nie mogą zweryfikować wyników kwantowych obliczeń, to skąd mamy wiedzieć, że są one poprawne?