Gondolkodó tudomány
A kis világ ebben az évben nagyon nagy dolgokkal foglalkozott. A furcsa Schrödinger-macska helyzetektől kezdve a víz rejtélyeitől az lehetetlennek tűnő részecskékig, amelyek felszállnak az Antarktisz jégéből, a részecskefizika bebizonyította, hogy az univerzumban sok ismeretlen ember számára kell bennünket felfedezni. Itt található a 2018 legmegdöbbentőbb kvantummechanika és nagy energiájú részecskefizika története.
A kvantum adatok sűrűbbek lettek, mint valaha
Kvantumszámítógépek felépítéséhez a tudósoknak először kitalálniuk kell, hogyan lehet manipulálni és hatékonyan tárolni az információkat kvantumobjektumokkal. 2018-ban a kutatók mérföldkövet jelentettek ebben az erőfeszítésben: 18 kvbit kvantuminformációt csak hat fotonba csomagoltak, ez egy új rekord.
A hőmérő Schrödinger felé ment
Világunkban a hőmérséklet csak egy dolog. Ha a fagyasztó elég hideg ahhoz, hogy jég keletkezzen, akkor a benne lévő víznek meg kell fagyni. A kvantummechanika azonban lehetővé teszi, hogy az objektumok bizonytalanságban létezzenek több állam között, bizonyos értelemben egyszerre több mint egy dolog - ugyanúgy, mint Schrödinger macska életben és halott is a gondolati kísérletében. És 2018-ban megtanultuk, hogy ez vonatkozik a hőmérsékletre is. A kvantum objektumok egy bizonyos szempontból egyszerre lehetnek meleg és hideg is.
A fény elvesztette az idő nyomon követését
Az idő állítólag egy irányba áramlik, követve az okozati összefüggésben megtett utat. Egy tekegömb gördül le a sávról, és becsapódik egy csapba, így a csap leesik. A csap leesése nem okozza a bowling-golyó lecsúszását a sávot, és bele nem csapódhat bele. De a kvantum birodalmában a dolgok furcsabbak. A tudósok egy csapata 2018-ban elküldött egy fotont egy utazásra, amelyet az A útvonalon, majd a B útvonalon, vagy a B útvonalon, majd az A útvonalon kellett volna eljuttatnia. nem követjük az egyik utat a másik előtt. Mindkettőt követte, anélkül, hogy megkísérelte volna megrendelést választani.
A kvantumfizika arra kényszerített minket, hogy újraértékeljük az életet
Elméletileg a kvantumfizikának bármilyen méretű objektum számára működnie kell. De sok kutató úgy véli, hogy az élet túlságosan bonyolult lehet bármiféle értelmes kvantumhatás kialakulásához. De egy 2016-ban elvégzett kísérlet úgy tűnt, hogy nagyon korlátozottan és finoman mutatta meg a baktériumoknak a kvantummal mechanikusan és a fényrel kölcsönhatásba lépő baktériumait. 2018-ban egy másik kutatói csoport visszatért és megnézte ezt a kísérletet, és megállapította, hogy valami sokkal mélyebb és idegen esemény zajlik, és arra kényszerít bennünket, hogy újraértékeljük az életet és a kvantumvilágot.
Egy apró súlyzó nagyon-nagyon gyorsan forogott
Néha, amikor új játékod van, ki kell vennie forgatás céljából. A tudósok ezt tették a szilícium-dioxid együttes gömbjeivel ebben az évben, "nanomumbbells" csak 0,000012 hüvelyk (320 nanométer) hosszú és körülbelül 0,000007 hüvelyk széles (170 nm). Lézerekkel felrobbantotta ezeket a súlyzókat, percenkénti 60 milliárd fordulatszámig.
A víz feltárta Jekyll és Hyde képességeit
Valójában nem csak egyfajta vízmolekula van, egy kvantumfizikai kísérlet mutat be ebben az évben. Ehelyett kettő van. Mindkettő két hidrogénatomból áll, amelyek egy nagy oxigénatomtól, H2O-tól ragadnak fel. De egyfajta vízben, amelyet "orto-víznek" nevezünk, ezeknek a hidrogénatomoknak kvantum "forog", amelyek ugyanabba az irányba mutatnak. Egy másik típusú vízben, úgynevezett "para-víz" azok a pörgések ellentétes irányba mutatnak.
Einsteinnek ismét igaza volt
Svájci tudósok egy csoportja hatalmas tesztet hajtott végre a kvantummechanika furcsa paradoxonainak, ez egy hatalmas példa Albert Einstein magatartásának fajtájára, amelyet szkeptikusan "távolról kísérteties cselekedetnek" hívtak. Közel 600 atomos szuperhűtött csomó segítségével megmutatták, hogy az összefűzés még nagyon nagy (kvantummechanikai szempontból is) skálán is működik.
20 kvbit belegabalyodott
A kvitek az információ alapvető egységei a kvantumszámítógépekben, és a kvantumszámítógépek működésbe hozatala magában foglalja azok egymásba fonódását. 2018-ban egy kísérletnek sikerült összefognia 20 kvétát, és egymásra beszélgetni, majd visszaolvasni a benne található információkat. Az eredmény egy kvantum-számítógépes rendszer rövid távú memória egyfajta prototípusa volt.
A kvantum radar közelebb került a valósággá váláshoz
A katonai radar úgy működik, hogy rádióhullámokat repül az égen repülõ tárgyakról. De a Föld mágneses északi pólusához közeli régiókban ezek a jelek összekeveredhetnek. És vannak olyan lopakodó repülőgépek, amelyek célja a radarhullámok visszapattanása a forrásukig. 2018-ban Kanadában haladást ért el egy kvantumradar segítségével, amely a fotonokat a bejövő síkokról visszalökteti, miután ezeket a fotonokat más távoli fotonokkal összefűzte a radarbázisban. A kvantáris radarrendszer a fotonokat az alapon fogja tanulmányozni, hogy megkapaszkodjanak egymásba eső partnereiket a kvantumtechnológiák.
A kvantum véletlenszerűség egy kicsit demokratikusabbá vált
A véletlenszerűség rendkívül fontos a kiberbiztonság szempontjából. Az igaz véletlenszerűség, amelyet fizikailag lehetetlen megjósolni, meglepően nehéz meghozni. A világon a kevés véletlenszerű forrás egyike a kvantum birodalom, amely a legtöbbünk számára elérhetetlen. De ez 2018-ban megváltozott, amikor a tudósok létrehoztak egy online véletlenszerű "jelzőtáblát" - a számsorozatok nyilvános forrását, amelyhez bárki hozzáférhet. Azóta bonyolultabbá és hasznosabbá tették ezt a forrást, és hamarosan megjelennek több nyilvános véletlenszerű forrás is.
