Сверхточные запутанные атомные часы

25.06.2014

Ведение квантовой запутанности позволяет увеличить точность атомных часов в сто и более раз, что позволит значительно улучшить точность измерения интервалов времени, географических координат и обеспечит высокую степень защиты передаваемой информации.

Физики из США и Дании предложили создать глобальную сеть сверхточных атомных часов, использующих квантовую запутанность для повышения точности своей работы. Свое исследование ученые опубликовали в журнале Nature Physics, кратко с ним можно ознакомиться на сайте Nature.

Специалисты выдвинули идею оснастить географически удаленные атомные часы, объединенные в оптическую сеть, специальным протоколом, реализующим запутанных квантовые состояния между частицами атомных часов системы. Работу системы координирует центральный узел, способный создавать специальные квантовые состояния с другими узлами.

Работа обычных атомных часов основана на постоянстве разности энергий между определенными атомными уровнями: электрон, переходя с одного уровня на другой, испускает фотон, частота которого строго фиксирована. Такие процессы могут носить периодический характер, что и используется в работе атомных часов. Атомные часы очень точные: ошибка современных водородных часов составляет около 45 наносекунд за 12 часов.

Для реализации квантовой запутанности используется разнесенная на расстояние пара сцепленных (запутанных) подсистем (например, частиц). Подсистемы такой системы, согласно законам квантовой механики, сохраняют информацию о состоянии своего партнера даже при удалении друг от друга, так что изменение состояния одной подсистемы сказывается на состоянии другой подсистемы. Это сопровождается изменением определенных квантовых характеристик частиц, например, спиновых состояний. Явление запутанности носит существенно квантовый характер и не имеет классического аналога.

Ведение квантовой запутанности позволяет увеличить точность атомных часов в сто и более раз; ошибка может составлять около одной секунды за 300 миллионов лет. Это позволит значительно улучшить точность измерения интервалов времени, географических координат и обеспечит высокую степень защиты передаваемой информации.

<< Назад: Выключатель смерти для ноутбуков 25.06.2014

>> Вперед: Прозрачные датчики на основе стекла Gorilla Glass 24.06.2014

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Донорское сердце способно быстро перенимать биологический возраст реципиента 12.10.2026

Возраст органов определяется не только количеством прожитых лет. На молекулярном уровне ткани могут стареть с разной скоростью, а после пересадки, как показывают новые эксперименты, их биологические характеристики способны заметно меняться под воздействием организма, в который они попадают. Исследователи из Бостона обнаружили, что молодые донорские сердца после трансплантации довольно быстро приобретают признаки биологического возраста реципиента, тогда как более старые органы могут, напротив, демонстрировать признаки омоложения. Чтобы оценить эти изменения, ученые применили три так называемых "часа старения" - молекулярных инструмента, позволяющих приблизительно определять биологический возраст клеток и тканей. В отличие от обычного календарного возраста, такие показатели отражают состояние организма на уровне определенных молекулярных изменений. Именно их анализ позволил специалистам проследить, как меняются пересаженные сердца спустя несколько месяцев после операции. Основные ...>>

Samsung Galaxy Buds On: клипсы с искусственным интеллектом вместо внутриканальных наушников 12.10.2026

Беспроводные наушники превратились в одно из самых привычных персональных электронных устройств, однако их конструкция по-прежнему во многом определяется необходимостью размещать излучатель внутри или непосредственно у слухового канала. Компания Samsung решила попробовать другой подход. Представленная модель Galaxy Buds On получила формат наушников-клипсов, которые закрепляются непосредственно на ухе и оставляют слуховой канал открытым. Samsung позиционирует новинку как устройство для продолжительного ношения, тренировок и прогулок, а также для ситуаций, когда пользователю важно одновременно слушать музыку и не терять связь с окружающей обстановкой. В отличие от традиционных внутриканальных моделей, Galaxy Buds On практически не изолируют человека от внешнего мира. При этом речь идет не об экспериментальном прототипе или утечке: официальная информация об устройстве уже опубликована в Samsung Newsroom. Открытая конструкция имеет и очевидный недостаток - добиться такой же глубины н ...>>

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Роботы по пошиву джинсов 19.12.2022 По оценкам специалистов, автоматизации в обозримом будущем будут подвергнуты многие производственные операции, подразумевающий монотонный ручной труд, но большой проблемой для создателей роботов до сих пор остается их неспособность обращаться с гибкими материалами произвольной формы. Инженеры Siemens нашли способ обучить роботов шить джинсы - для этого нужно обрабатывать ткань особым составом. Соответствующие эксперименты с 2018 года проводят компании Siemens и Levi's. Проблема автоматизации в этой отрасли обострилась в разгар пандемии, когда перебои с логистикой лишили американских потребителей возможности получать одежду в достаточных количествах из стран, где традиционно для последних лет сосредоточено профильное производство. Манипуляторы роботов с трудом способны обрабатывать ткани, которые могут иметь разную толщину и фактуру, а также в процессе работы постоянно меняют форму. Siemens свои эксперименты в этой сфере начинала с создания роботов, которые могут обрабатывать все типы гибких материалов, включая тончайшие проводки для электроники. Позднее пришло осознание того, что имеет смысл задуматься и об автоматизации процесса изготовления джинсов, поскольку те производятся из достаточно плотной и жесткой ткани. Ёмкость рынка одежды достигает $1,52 трлн в год, поэтому инвестиции в автоматизацию способны себя оправдать хотя бы в ситуации, когда нужно локализовать производство в странах с высоким уровнем оплаты труда рабочих. Siemens нашла партнера в лице молодой компании Sewbo, которая предлагает использовать специальную пропитку для джинсовой ткани, временно увеличивающую жесткость материала. Данное изменение свойства позволяет упростить обработку материала силами роботов. Специальный состав вымывается без остатка при дальнейшей стирке джинсов. Брюки этого типа в любом случае подвергаются стирке в процессе производства, поэтому технология усложняется незначительно. У внедрения подобных решений есть и социальный аспект, который в случае с производством одежды будет сложно нивелировать. Исследования показали, что замещение рабочих роботами не лучшим образом сказываются на жизни первых. Участники испытаний разработанных Siemens роботов подтверждают, что недовольство персонала процессами автоматизации порой выражалось даже угрозами физической расправы.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026