Новости | Поиск | Программы | Каталог сайтов | Музыка | Телепрограмма | Карты | Интернет ТВ | Домены
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\\\\\\\\\\\...
В+ДТП+в+Ногинском+райо...
aiaa%0a
IAOI
iai
медведев
Около+500+тысяч+добров...
Ea
ea
серена
eaa
a
toyota
жуковский
A
e
Крыма
ni
Ni
кандидаты+на+президент...
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...

«Апрель, 2019»
ПнВтСрЧтПтСбВс
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
2930     

Новости науки:

2018-12-17

21:27 Российские онкологи разработали новаторский метод диагностики рака

2018-12-12

13:02 Память о трагедии: в Израиле нашли тайник с редкими золотыми монетами

2018-12-11

17:51 Для женщин в науке: в Москве в 12-й раз вручили национальные стипендии L'Oreal-ЮНЕСКО

15:13 Зонд "Вояджер-2" вышел в межзвёздное пространство

01:26 Космический зонд "Вояджер-2" вышел в межзвездную среду

2018-12-10

14:42 Китай запустил первую в истории миссию на обратную сторону Луны

11:20 Хорошие новости: чем дольше ваш брак, тем больше в нём позитива

2018-12-08

21:02 "Дракон" привез на МКС рождественские деликатесы

15:45 Экипаж МКС поймал "Дракона". Стыковка прошла успешно

05:52 Космический зонд Mars InSight прислал записанный на Красной планете шум ветра

2018-12-07

20:07 Путин поведал о своей встрече с медведями

17:08 У гигантской экзопланеты обнаружился хвост из гелия

13:24 Продолжительность жизни обезьян с пересаженным сердцем свиньи увеличилась втрое

2018-12-06

20:42 В Израиле нашли кольцо Понтия Пилата? Вряд ли, считают исследователи

18:26 Оксфордский учёный объединил тёмную материю с тёмной энергией

16:09 Растение-киборга научили передвигаться к источнику света

12:13 Астрономы проверили, является ли Оумуамуа инопланетным кораблём

2018-12-05

18:29 Новый имплантат позволяет стимулировать мозг без сверления черепа

15:22 В древних наскальных рисунках нашли следы ритуальной ампутации пальцев

12:10 Блокировка всего одного гена поможет похудеть без диет и физических нагрузок

Page generated: 0.64

(c) 2003 - 2019 RF1 Systems       Веб серверы | Веб хостинг | Все сайты интернета | Разработка веб сайтов | Программы для ПК