12 การทดลองควอนตัมที่สำคัญที่สุดและน่าทึ่งในปี 2562

เหตุการณ์ขนาดที่เล็กที่สุดมีผลยักษ์ และไม่มีสาขาวิทยาศาสตร์แสดงให้เห็นว่าดีกว่าฟิสิกส์ควอนตัมซึ่งสำรวจพฤติกรรมแปลก ๆ - ส่วนใหญ่ - สิ่งเล็ก ๆ น้อย ๆ ในปี 2562 การทดลองควอนตัมไปยังสถานที่ใหม่และแม้แต่คนแปลกหน้า สิ่งเหล่านี้เป็นเหตุการณ์ควอนตัมที่สำคัญและน่าประหลาดใจที่สุดในปี 2562

Google อ้างว่า "อำนาจสูงสุดของควอนตัม"

หากรายการข่าวควอนตัมหนึ่งรายการจากปี 2019 สร้างหนังสือประวัติศาสตร์มันอาจจะเป็นการประกาศครั้งใหญ่ที่มาจาก Google: บริษัท เทคโนโลยีประกาศว่าได้ประสบความสำเร็จแล้ว "อำนาจสูงสุดควอนตัม"นั่นเป็นวิธีแฟนซีที่บอกว่า Google ได้สร้างคอมพิวเตอร์ที่สามารถทำงานได้เร็วกว่าคอมพิวเตอร์คลาสสิกใด ๆ (หมวดหมู่ของคอมพิวเตอร์คลาสสิกรวมถึงเครื่องใด ๆ ที่ต้องอาศัย 1s และ 0s เก่าทั่วไปเช่นอุปกรณ์ที่คุณใช้อ่านบทความนี้)

การเรียกร้องอำนาจสูงสุดของควอนตัมของ Google หากเกิดขึ้นจะทำเครื่องหมายจุดผันในประวัติศาสตร์ของการคำนวณ คอมพิวเตอร์ควอนตัมพึ่งพาผลกระทบทางกายภาพขนาดเล็กแปลก ๆ เช่นความพัวพันเช่นเดียวกับความไม่แน่นอนขั้นพื้นฐานบางอย่างในนาโน-ยูนิเวอร์สเพื่อทำการคำนวณ ในทางทฤษฎีแล้วคุณภาพนั้นทำให้เครื่องเหล่านี้มีข้อได้เปรียบบางประการมากกว่าคอมพิวเตอร์คลาสสิก พวกเขาสามารถทำลายรูปแบบการเข้ารหัสแบบคลาสสิกส่งข้อความที่เข้ารหัสอย่างสมบูรณ์แบบเรียกใช้การจำลองบางอย่างเร็วกว่าคอมพิวเตอร์คลาสสิกสามารถและแก้ปัญหายากได้ง่ายมาก ความยากลำบากคือไม่มีใครทำคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้เร็วพอที่จะใช้ประโยชน์จากข้อได้เปรียบทางทฤษฎีเหล่านั้น - หรืออย่างน้อยก็ไม่มีใครจนกว่าจะถึงความสำเร็จของ Google ในปีนี้

ไม่ใช่ทุกคนที่ซื้อการเรียกร้องอำนาจสูงสุดของ บริษัท เทคโนโลยี Subhash Kak นักวิจัยและนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยโอคลาโฮมาสเตทได้วางเหตุผลหลายประการในบทความนี้สำหรับวิทยาศาสตร์สด-

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับความสำเร็จของ Google ในด้านควอนตัมอำนาจสูงสุด-

กิโลกรัมไปควอนตัม

อีกจุดหนึ่งในการติดเชื้อควอนตัมในปี 2019 มาจากโลกแห่งน้ำหนักและมาตรการ กิโลกรัมมาตรฐานซึ่งเป็นวัตถุทางกายภาพที่กำหนดหน่วยมวลสำหรับการวัดทั้งหมดเป็นเวลานาน 130 ปีกระบอกสูบแพลตตินัม-อิริเดียมที่มีน้ำหนัก 2.2 ปอนด์ และนั่งอยู่ในห้องในฝรั่งเศส ที่เปลี่ยนไปในปีนี้

กิโลเก่าค่อนข้างดีแทบจะไม่เปลี่ยนมวลในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา แต่กิโลใหม่นั้นสมบูรณ์แบบ: ขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์พื้นฐานระหว่างมวลและพลังงานเช่นเดียวกับการเล่นโวหารในพฤติกรรมของพลังงานในระดับควอนตัมนักฟิสิกส์ก็สามารถมาถึงได้คำจำกัดความของกิโลกรัมนั่นจะไม่เปลี่ยนแปลงเลยระหว่างปีนี้ถึงจุดสิ้นสุดของจักรวาล

รับการค้นพบที่น่าสนใจที่สุดในโลกที่ส่งตรงไปยังกล่องจดหมายของคุณ

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับกิโลกรัมที่สมบูรณ์แบบ-

ความจริงแตกเล็กน้อย

ทีมนักฟิสิกส์ออกแบบการทดลองควอนตัมที่แสดงให้เห็นว่าข้อเท็จจริงมีการเปลี่ยนแปลงจริงขึ้นอยู่กับมุมมองของคุณเกี่ยวกับสถานการณ์ นักฟิสิกส์ทำการจัดเรียง "การโยนเหรียญ" โดยใช้โฟตอนในคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดเล็กพบว่าผลลัพธ์นั้นแตกต่างกันในเครื่องตรวจจับที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับมุมมองของพวกเขา

“ เราแสดงให้เห็นว่าในโลกขนาดเล็กของอะตอมและอนุภาคที่ควบคุมโดยกฎแปลก ๆ ของกลศาสตร์ควอนตัมผู้สังเกตการณ์สองคนมีสิทธิ์ได้รับข้อเท็จจริงของตัวเอง” นักทดลองเขียนในบทความสำหรับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิต- "กล่าวอีกนัยหนึ่งตามทฤษฎีที่ดีที่สุดของเราเกี่ยวกับการสร้างของธรรมชาติเองข้อเท็จจริงอาจเป็นเรื่องส่วนตัว"

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการขาดความเป็นจริงตามวัตถุประสงค์-

ความยุ่งเหยิงได้รับความเย้ายวนใจ

เป็นครั้งแรกที่นักฟิสิกส์ได้ถ่ายภาพปรากฏการณ์อัลเบิร์ตไอน์สไตน์อธิบายว่า "การกระทำที่น่ากลัวในระยะไกล" ซึ่งอนุภาคทั้งสองยังคงเชื่อมโยงทางร่างกายแม้จะถูกแยกออกจากระยะทาง คุณลักษณะของโลกควอนตัมนี้ได้รับการตรวจสอบมานานแล้ว แต่นี่คือครั้งแรกที่ทุกคนได้เห็นมัน-

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับภาพที่น่าจดจำของการพัวพัน-

มีบางอย่างที่ยิ่งใหญ่ไปหลายทิศทาง

ในบางวิธีการตรงกันข้ามแนวคิดของการพัวพันการซ้อนทับควอนตัมจะช่วยให้วัตถุเดียวอยู่ในสถานที่สองแห่ง (หรือมากกว่า) ในครั้งเดียวเป็นผลมาจากสสารที่มีอยู่ทั้งอนุภาคและคลื่น โดยทั่วไปแล้วสิ่งนี้สามารถทำได้ด้วยอนุภาคเล็ก ๆ เช่นอิเล็กตรอน

แต่ในการทดลองในปี 2562 นักฟิสิกส์ก็สามารถดึงออกได้การซ้อนทับในระดับที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีมา: การใช้ hulking โมเลกุล 2,000 อะตอมจากโลกของวิทยาศาสตร์การแพทย์ที่รู้จักกันในชื่อ "oligo-tetraphenylporphyrins ที่อุดมไปด้วยโซ่ฟลูออโรลคิลซัลฟานีล"

อ่านเกี่ยวกับความสำเร็จระดับมหภาคของการซ้อนทับ-

ความร้อนข้ามสูญญากาศ

ภายใต้สถานการณ์ปกติความร้อนสามารถข้ามสูญญากาศในลักษณะเดียวเท่านั้น: ในรูปแบบของการแผ่รังสี (นั่นคือสิ่งที่คุณรู้สึกเมื่อรังสีของดวงอาทิตย์ข้ามพื้นที่ที่จะเอาชนะบนใบหน้าของคุณในวันฤดูร้อน) มิฉะนั้นในแบบจำลองทางกายภาพมาตรฐานความร้อนจะเคลื่อนที่ในสองมารยาท: ประการแรกอนุภาคที่มีพลังสามารถชนเข้ากับอนุภาคอื่น ๆ และถ่ายโอนพลังงานของพวกเขา (ห่อมือชาอุ่น ๆ ให้รู้สึกถึงเอฟเฟกต์นี้) วินาทีของเหลวที่อบอุ่นสามารถแทนที่ของเหลวที่เย็นกว่า (นั่นคือสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อคุณเปิดเครื่องทำความร้อนในรถของคุณน้ำท่วมภายในด้วยอากาศอุ่น) ดังนั้นหากไม่มีรังสีความร้อนไม่สามารถข้ามสูญญากาศได้

แต่ฟิสิกส์ควอนตัมตามปกติแบ่งกฎ ในการทดลองปี 2019 นักฟิสิกส์ใช้ประโยชน์จากความจริงที่ว่าในระดับควอนตัมเครื่องดูดฝุ่นไม่ได้ว่างเปล่าอย่างแท้จริง แต่พวกเขาเต็มไปด้วยความผันผวนเล็ก ๆ แบบสุ่มที่ปรากฏขึ้นและออกจากการดำรงอยู่ นักวิจัยพบว่ามีขนาดเล็กพอความร้อนสามารถข้ามสูญญากาศโดยการกระโดดจากความผันผวนหนึ่งไปยังอีกครั้งในพื้นที่ว่างเปล่าที่เห็นได้ชัด

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการกระโดดความร้อนในพื้นที่สูญญากาศควอนตัม-

สาเหตุและผลกระทบอาจย้อนกลับไป

การค้นพบครั้งต่อไปนี้ยังห่างไกลจากการค้นพบที่ตรวจสอบแล้วและมันก็ยังอยู่นอกขอบเขตของฟิสิกส์ควอนตัมแบบดั้งเดิม แต่นักวิจัยที่ทำงานด้วยแรงโน้มถ่วงควอนตัม - โครงสร้างเชิงทฤษฎีที่ออกแบบมาเพื่อรวมโลกของกลศาสตร์ควอนตัมและสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ - แสดงให้เห็นว่าในบางกรณีเหตุการณ์อาจทำให้เกิดผลกระทบที่เกิดขึ้นก่อนหน้านี้

วัตถุที่หนักมากบางอย่างสามารถมีอิทธิพลต่อการไหลของเวลาในบริเวณใกล้เคียงเนื่องจากสัมพัทธภาพทั่วไป เรารู้ว่านี่เป็นเรื่องจริง และการซ้อนทับควอนตัมบอกว่าวัตถุสามารถอยู่ในหลายสถานที่ในครั้งเดียว วางวัตถุที่หนักมาก (เช่นดาวเคราะห์ดวงใหญ่) ในสถานะของการซ้อนทับควอนตัมนักวิจัยเขียนและคุณสามารถออกแบบสถานการณ์แปลก ๆสาเหตุและผลกระทบเกิดขึ้นตามลำดับที่ไม่ถูกต้อง-

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับสาเหตุและผลการย้อนกลับ-

การร้าวอุโมงค์ควอนตัม

นักฟิสิกส์รู้จักกันมานานเกี่ยวกับเอฟเฟกต์แปลก ๆ ที่รู้จักกันในชื่อ "ควอนตัมอุโมงค์" ซึ่งอนุภาคดูเหมือนจะผ่านอุปสรรคที่ดูเหมือนไม่สามารถใช้ได้- ไม่ใช่เพราะพวกเขาเล็กมากที่พวกเขาพบหลุม ในปี 2562 การทดลองแสดงให้เห็นว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร

ควอนตัมฟิสิกส์บอกว่าอนุภาคเป็นคลื่นและคุณสามารถนึกถึงคลื่นเหล่านั้นเป็นการคาดการณ์ความน่าจะเป็นสำหรับตำแหน่งของอนุภาค แต่พวกเขายังคงเป็นคลื่น ทุบคลื่นกับสิ่งกีดขวางในมหาสมุทรและมันจะสูญเสียพลังงานไปบ้าง แต่คลื่นขนาดเล็กจะปรากฏขึ้นอีกด้านหนึ่ง ผลที่คล้ายกันเกิดขึ้นในโลกควอนตัมนักวิจัยพบ และตราบใดที่มีคลื่นความน่าจะเป็นเล็กน้อยที่เหลืออยู่ทางด้านไกลของสิ่งกีดขวางอนุภาคมีโอกาสที่จะผ่านการอุดตันการขุดอุโมงค์ผ่านช่องว่างที่ดูเหมือนว่ามันจะไม่พอดี

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับเอฟเฟกต์อุโมงค์ควอนตัมที่น่าทึ่ง-

ปีนี้เป็นปีที่ยิ่งใหญ่สำหรับฟิสิกส์ความดันสูงเป็นพิเศษ และหนึ่งในข้อเรียกร้องที่กล้าหาญที่สุดมาจากห้องปฏิบัติการฝรั่งเศสซึ่งประกาศว่าได้สร้างสารจอกศักดิ์สิทธิ์สำหรับวิทยาศาสตร์วัสดุ: ไฮโดรเจนโลหะ- ภายใต้แรงกดดันสูงพอเช่นความคิดที่มีอยู่ที่แกนกลางของดาวพฤหัสบดีอะตอมไฮโดรเจนแบบโปรโตรตันเดี่ยวนั้นคิดว่าทำหน้าที่เป็นโลหะอัลคาไล แต่ไม่มีใครสามารถสร้างแรงกดดันได้สูงพอที่จะแสดงให้เห็นถึงผลกระทบในห้องปฏิบัติการมาก่อน ในปีนี้ทีมกล่าวว่าพวกเขาเห็นมันที่ 425 gigapascals (4.2 ล้านเท่าความดันบรรยากาศของโลกที่ระดับน้ำทะเล)ไม่ใช่ทุกคนที่ซื้อการเรียกร้องนั้น, อย่างไรก็ตาม.

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับไฮโดรเจนโลหะ-

เราเห็นเต่าควอนตัม

zap มวลของอะตอมซูเปอร์คูลกับสนามแม่เหล็กและคุณจะเห็น "ควอนตัมดอกไม้ไฟ": เจ็ตส์ของอะตอมที่ยิงออกไปในทิศทางที่สุ่มเห็นได้ชัด นักวิจัยสงสัยว่าอาจมีรูปแบบในดอกไม้ไฟ แต่ก็ไม่ชัดเจนจากการมอง ด้วยความช่วยเหลือของคอมพิวเตอร์นักวิจัยค้นพบรูปร่างของเอฟเฟกต์ดอกไม้ไฟ:เต่าควอนตัม- อย่างไรก็ตามยังไม่มีใครแน่ใจว่าทำไมมันถึงใช้รูปร่างนั้น

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับเต่าควอนตัม-

คอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดเล็กหันหลังกลับ

เวลาควรจะย้ายไปในทิศทางเดียวเท่านั้น: ไปข้างหน้า ทำน้ำนมลงบนพื้นดินและไม่มีทางที่จะทำให้สิ่งสกปรกแห้งได้อย่างสมบูรณ์แบบและคืนนมที่สะอาดเดียวกันนั้นกลับเข้าไปในถ้วย ฟังก์ชั่นคลื่นควอนตัมที่แพร่กระจายไม่ได้แพร่กระจาย

ยกเว้นในกรณีนี้มันทำ นักฟิสิกส์สามารถเขียนอัลกอริทึมที่สามารถส่งคลื่นระลอกคลื่นทุกครั้งให้กับอนุภาคที่สร้างขึ้น-คลี่คลายเหตุการณ์และเหตุการณ์หันกลับมาอย่างมีประสิทธิภาพ-

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Arrow ของ Time Time-

คอมพิวเตอร์ควอนตัมอีกเครื่องมี 16 ฟิวเจอร์ส

คุณสมบัติที่ดีของคอมพิวเตอร์ควอนตัมซึ่งขึ้นอยู่กับการซ้อนทับมากกว่า 1s และ 0s คือความสามารถในการเล่นหลายครั้งในครั้งเดียว ข้อได้เปรียบนั้นอยู่บนจอแสดงผลอย่างเต็มรูปแบบในเอ็นจิ้นการทำนายควอนตัมใหม่ที่พัฒนาขึ้นในปี 2562 จำลองชุดของเหตุการณ์ที่เชื่อมต่อนักวิจัยที่อยู่เบื้องหลังเครื่องยนต์สามารถทำได้เข้ารหัสฟิวเจอร์สที่เป็นไปได้ 16 ครั้งเป็นโฟตอนเดียวในเครื่องยนต์ของพวกเขา- ตอนนี้คือมัลติทาสกิ้ง!

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ 16 อนาคตที่เป็นไปได้-

• การศึกษาวิทยาศาสตร์ที่แปลกประหลาดที่สุด 10 ครั้งในปี 2562
• อนุภาคควอนตัม 18 เท่าทำให้จิตใจของเราพัด
• นั่นคืออะไร? คำถามฟิสิกส์ของคุณตอบ

เผยแพร่ครั้งแรกเมื่อวิทยาศาสตร์สด-