Новости | Почта | Поиск | Программы | Каталог сайтов | Музыка | Телепрограмма | Карты | Интернет ТВ | Домены | Знакомства
Важное: Петербург | Ленинградская | Зенит | Медведев | Лукашенко | Футбол | Хоккей | НАТО | Путин | Рогозин | Аксенов | Глазьев | Газпром | Крым | Полтавченко | Пушков
Главная
Новости. Общество
Новости политики
Деловые новости
  Курс рубля
Новости спорта
Новости науки
Новости культуры
Религия
Мировые новости
  Сирия
Новости образования
Новости Москвы
Происшествия
Оборона и безопасность
Экология
Туризм
Ленты анонсов
Справки
Фотоленты
Видео
Инфографика
Погода
Ссылки
Карта
Фотогалерея

Искали недавно:
Полтавченко\\\\\\\\\\\...
видео
ирак
o
петерб\'ург
железняк
Ea
Oooaie
A
ni
вода
кубань
Петербург
Eo
Полтавченко
eaieia
номп
локомотив
ДТП
a
Еще...



counter

Новости науки

Обученные кубиты от МФТИ помогут исследовать мозг и космос



Команда исследователей из Московского физико-технического института совместно с иностранными коллегами продемонстрировала сверхчувствительный кубитный магнитометр. Это устройство использует квантовые технологии и машинное обучение, чтобы измерять магнитные поля точнее, чем любой "неквантовый" аналог.

Подобные измерения нужны для работы будущих квантовых компьютеров и современных сверхчувствительных детекторов в медицине, геологоразведке и даже астрономии.


"Когда изучаешь природу, всегда так или иначе имеешь дело с электромагнитными сигналами, будь то человеческий мозг или вспышка сверхновой, - поясняет соавтор работы Андрей Лебедев из МФТИ. - Поэтому измерять магнитные поля приходится в самых разных областях, и хотелось бы делать это как можно точнее".


Однако сама природа наложила ограничения на точность измерений. Для любых инструментов, не использующих прямо законы квантовой физики, существует так называемый стандартный квантовый предел. Кратко поясним, что это такое.

На любое измерение тратятся ресурсы: время, энергия и так далее. Если затратить больше ресурсов, можно получить более точное значение измеряемой величины. Например, рентгеновский снимок можно сделать более чётким, если повысить энергию и время облучения.

Однако правило стандартного квантового предела говорит, что если увеличить затраты ресурса в n раз, точность измерения повысится не более чем в квадратный корень из n раз. Другими словами, потратив на измерение, скажем, в сто раз больше времени, можно повысить его точность максимум в десять раз. А ресурсы, увы, не безграничны.

В работе, опубликованной в журнале NPJ Quantum Information, авторы представили устройство, позволяющее измерять магнитные поля с точностью, превышающей стандартный квантовый предел.

"Сердцем" этого кубитного магнитометра является "искусственный атом". Это миниатюрная конструкция из перекрывающихся тонких плёнок алюминия, нанесённых на поверхность кремниевого чипа. Когда такое устройство охлаждается до очень низких температур, в нём возникает сверхпроводимость. Электрический ток начинает течь по нему без какого-либо сопротивления и проявлять квантово-механические свойства, роднящие его с движением электронов в атоме.

При облучении такого устройства микроволновым излучением (как в бытовых микроволновках) квантовое состояние искусственного атома начинает меняться. Это изменение зависит от величины окружающего магнитного поля. Выяснив состояние "атома", можно измерить и величину магнитного поля.

Чтобы извлечь из искусственного атома информацию о внешнем магнитном поле, учёные помещали устройство в поле и проверяли, как состояние кубита менялось за промежуток между двумя импульсами микроволнового излучения. Такой эксперимент повторялся многократно, при этом авторы контролировали задержку между двумя импульсами.

Однако для того чтобы преодолеть стандартный квантовый предел, потребовался ещё один трюк: авторы совместили квантовые технологии с одним из распространённых методов машинного обучения. Другими словами, система обучалась получать всё более точные результаты, регулируя длину паузы между двумя импульсами излучения.


"Наша работа является прекрасным примером того, как квантовые технологии могут быть использованы на практике: объединяя квантовые явления с техникой измерения, основанной на методах машинного обучения, мы можем улучшить чувствительность магнитометров и преодолеть ограничения, налагаемые стандартным квантовым пределом", - резюмирует Лебедев.


Напомним, что ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали, как обойти стандартный квантовый предел в детекторах гравитационных волн.


Подраздел: Наука

Источник: https://www.vesti.ru/doc.html?id=3069089

08.10.2018 10:47

Максимум ловкости, минимум энергии: создана новая роботизированная система для морских биологов и медиков
Современные люди унаследовали от неандертальцев гены борьбы с ВИЧ, гриппом и гепатитом
Создан шрифт, который поможет лучше запомнить прочитанный текст
Астрономы опубликовали открытия, сделанные в предсмертном вояже зонда "Кассини"
Борьба с фейковыми новостями: новая система проверит информацию в статьях на достоверность
Слаженная работа: несколько роботов в унисон печатают бетонные конструкции
Конкуренция превратила самцов кобр в каннибалов
Дроны избавят строителей от тяжёлой техники и лесов
Суперсила альпака: в организме животных найдены антитела, которые помогут в борьбе с онкологией
"Неандертальские" зубы появились задолго до неандертальцев
Предупреждён - вооружён: как знание о качестве воздуха в доме влияет на привычки людей
Компания Lockheed Martin представила проект многоразового лунного посадочного модуля
"Хаббл" обнаружил доказательства существования первой известной экзолуны
Бумажный тест для анализа крови засветится синим при наличии инфекционных заболеваний

Еще...

«Ноябрь, 2018»
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
2627282930  

Новости науки:

2018-11-18

21:32 Голова дырявая: в древнем Китае все-таки умели делать трепанацию черепа

2018-11-16

18:37 Дожди в "марсианской" пустыне Атакама уничтожили практически всё живое

17:54 Самая яркая галактика поедает сразу трёх соседей

16:24 Чай или кофе? Сделать выбор помогут гены

14:28 Термоядерный реактор в семь раз обошёл центр Солнца по температуре плазмы

13:44 Обнаружена связь между методами лечения бесплодия и умственными расстройствами у детей

12:24 На скалистых планетах неизбежно образуются большие массы воды

11:33 С неандертальцев сняли клеймо "жестоких головорезов"

2018-11-15

19:38 James Dyson Award 2018: более 2,6 миллиарда рублей присудили студентам за укрощение городского ветра

18:02 Молекулярная дипломатия: от атак иммунной системы матери плод защищают клетки-"миротворцы"

17:32 Тестостероновая терапия помогает мужчинам справиться с депрессией

17:15 Гравитационные волны рассказали об образовании нейтронной звезды рекордной массы

15:36 Новый сосед: у ближайшей к Солнцу одиночной звезды обнаружена суперземля

13:13 Подо льдом Гренландии обнаружен огромный метеоритный кратер

12:13 Рождённые летать: палеонтологи оценили способности к полёту древних энанциорнисов

11:01 Российские учёные открыли новый белок, спасающий клетки от гибели

09:48 Скорость ходьбы человека поможет спрогнозировать проблемы со здоровьем

2018-11-14

18:11 Известная галактика оказалась "матрёшкой"

17:25 Вирус и магнитные частицы помогут "починить" мутации, вызывающие генетические заболевания

14:43 Солнечные панели будут производить электроэнергию и отправлять избыточное тепло в космос

Page generated: 0.67

(c) 2017 RF1 Systems       Веб серверы | Веб хостинг | Все сайты интернета | Разработка веб сайтов | Программы для ПК