News in English



Новости сегодня на DirectAdvert

Новости сегодня от Adwile

Scientists discover how to harness the power of quantum spookiness by entangling clouds of atoms

Natali art collections/Shutterstock

From tunnelling through impenetrable barriers to being in two places at the same time, the quantum world of atoms and particles is famously bizarre. Yet the strange properties of quantum mechanics are not mathematical quirks – they are real effects that have been seen in laboratories over and over.

One of the most iconic features of quantum mechanics is “entanglement” – describing particles that are mysteriously linked regardless of how far away from each other they are. Now three independent European research groups have managed to entangle not just a pair of particles, but separated clouds of thousands of atoms. They’ve also found a way to harness their technological potential.

When particles are entangled they share properties in a way that makes them dependent on each other, even when they are separated by large distances. Einstein famously called entanglement “spooky action at a distance”, as altering one particle in an entangled pair affects its twin instantaneously – no matter how far away it is.

Quantum paradox: can a cat be dead and alive at once? Robert Couse-Baker/Flickr, CC BY-SA

While entanglement may sound wacky, experiments have been able to show that it exists for many years now. It also has the potential to be exceptionally useful – particles linked in this way can be used to transfer a particle’s quantum state, such as spin, from one location to another immediately (teleportation). They can also help store a huge amount of information in a given volume (super-dense coding).

Along with this storage capacity, entanglement can also help link and combine the computing power of systems in different parts of the globe. It is easy to see how that makes it a crucial aspect of quantum computation. Another promising avenue is truly secure communications. That’s because any attempt to interfere with systems involving entangled particles immediately disrupts the entanglement, making it obvious that a message has been tampered with.

It is also possible to use entangled photons to enhance the resolution of imaging techniques. Researchers at the University of Waterloo are currently hoping to develop a quantum radar that may be capable of detecting stealth aircraft.

Delivering on the promises of entanglement-based technologies, however, is proving to be difficult. That’s because entanglement is a very fragile phenomenon. Experiments on entanglement typically produce individual pairs of particles. However, single particles are difficult to detect accurately and they are often lost or obscured by background noise. So the task of producing them in entangled states, manipulating them in the ways required for useful operations, and finally using them, is often daunting.

Quantum clouds

This is where the new research, published in three papers in Science (you can read them here, here and here), has made a significant breakthrough. Instead of taking single particles and entangling them one at a time, the researchers begin with an ultra-cold gas – a collection of thousands of atoms. These are cooled to within a hair’s breadth of absolute zero, the lowest temperature possible.

Computer simulation showing vortices in a spinning Bose-Einstein condensate. NIST/wikipedia, CC BY-SA

When confined in a small volume, atoms in such a cloud become indistinguishable from each other, forming a new state of matter known as a Bose-Einstein condensate. The atoms in the cloud now behave collectively – they are entangled. Scientists first discovered this state of matter in 1995, earning them the Nobel Prize in Physics in 2001. Although it has been known for some time that this method entangles thousands of atoms simultaneously, no one had demonstrated a technique to actually make use of it – until now.

The researchers behind the new study showed that you can split these clouds into groups and still preserve the quantum connection between the atoms inside. They did this by releasing the atoms from their confined space and using a laser to split it and measure the properties of distant parts of the expanded cloud.

The researchers speculate that the methods developed could be expanded to allow every atom from the cloud to be used independently – if this were achieved, then there would be huge benefits for quantum computing. In digital computing, information is processed as ones and zeros, binary digits (or bits). The analogue to these in quantum computing are known as qubits. The current record for producing qubits one-by-one in entangled states for ions (charged atoms) is just 20, so producing thousands of qubits simultaneously in a cloud like this would represent a huge advancement.

Another field that will benefit from this breakthrough is metrology, the science of ultra-precise measurements. When entanglement is established between two particles or systems, measurements made on one half reveal information about the other. This allows parameters to be measured with greater sensitivity than would otherwise be possible. Using entanglement in this way could improve the accuracy of atomic clocks and with it the global position system (GPS), or make more sensitive detectors for MRI machines, for example.

Understanding and harnessing quantum effects, such as entanglement, will allow new technologies to be developed that have capabilities beyond anything we possess today. This is why there is so much excitement behind research in the field of quantum technology and why the advancements made in this new research are so important.

Robert Young does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organisation that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.

Читайте на 123ru.net

Другие проекты от 123ru.net



Архангельск

Написал сообщение родным и исчез: Депутат и бизнесмен внезапно пропали на вертолёте Robinson под Архангельском



Здоровье

Современная концепция биохакинга в сети клиник «Будь Здоров» представлена на первой конференции по управлению возрастом и здоровьем «Ко-Лаб»






Новости 24 часа

Агния Кузнецова в шоу «Вкусно с Анфисой Чеховой» рассказала, как убедила Балабанова взять на роль её однокурсника



Game News

Над Destiny Rising работают бывшие разработчики Diablo Immortal



Москва

Евгения Вершинина: 5 модных трендов этой осени



News Every Day

Mum leaves people raging over VERY unique baby moniker, as they remind her she’s ‘naming kids, not Hungry Hippos’



Авто

Специалисты обозначили наиболее востребованные для приобретения и страхования автомобилей полисы КАСКО.



Москва

BRICS+ Fashion Summit пройдет при поддержке ENERGY



Джиган

Где на этой неделе мы встретили жену Мартиросяна, Джигана с Самойловой и Равшану Куркову: светский дайджест Woman.ru



Москва

СМИ: Срочник с автоматом сбежал из парка «Патриот» в Подмосковье



WTA

Рейтинг WTA. Эрика Андреева обновила личный рекорд, Саккари выпала из топ-15, Шрамкова поднялась на 41 строчку



Москва

В Москве ежегодно состоялся юбилейный, всероссийский, патриотический гала-концерт «Проза и поэзия» «Россия - семья семей»



Певец

Певец Алексей Глызин призвал молиться о здоровье госпитализированного Добрынина



Симферополь

Мастерица из Севастополя делает иконы из крымской гальки



Москва

Можно ли перевестись из одной автошколы в другую в процессе обучения?



Москва

Собянин подвел итоги конкурса грантов для социально ориентированных НКО



Москва

Hybrid запустил онлайн-академию Hybrid Training Hub



103news.com — быстрее, чем Я..., самые свежие и актуальные новости Вашего города — каждый день, каждый час с ежеминутным обновлением! Мгновенная публикация на языке оригинала, без модерации и без купюр в разделе Пользователи сайта 103news.com.

Как добавить свои новости в наши трансляции? Очень просто. Достаточно отправить заявку на наш электронный адрес mail@29ru.net с указанием адреса Вашей ленты новостей в формате RSS или подать заявку на включение Вашего сайта в наш каталог через форму. После модерации заявки в течении 24 часов Ваша лента новостей начнёт транслироваться в разделе Вашего города. Все новости в нашей ленте новостей отсортированы поминутно по времени публикации, которое указано напротив каждой новости справа также как и прямая ссылка на источник информации. Если у Вас есть интересные фото Вашего города или других населённых пунктов Вашего региона мы также готовы опубликовать их в разделе Вашего города в нашем каталоге региональных сайтов, который на сегодняшний день является самым большим региональным ресурсом, охватывающим все города не только России и Украины, но ещё и Белоруссии и Абхазии. Прислать фото можно здесь. Оперативно разместить свою новость в Вашем городе можно самостоятельно через форму.

Другие популярные новости дня сегодня


Новости 24/7 Все города России





Топ 10 новостей последнего часа




Новости России

Яна Рудковская, Ксения Собчак, Seville, Снежана Георгиева и другие гости светской презентации нового клипа Мота

Загитова: "Решила дать себе 2 дня отдыхать, уехала за город и сняла номер"

Обзор известных приложений, созданных на iOS

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Социальный фонд выплатит остатки материнского капитала менее 10 тысяч рублей


Москва

В Москве ежегодно состоялся юбилейный, всероссийский, патриотический гала-концерт «Проза и поэзия» «Россия - семья семей»






Rss.plus

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Социальный фонд выплатит остатки материнского капитала менее 10 тысяч рублей

На матче "ЦСКА-Динамо" родилась новая семья

Агния Кузнецова в шоу «Вкусно с Анфисой Чеховой» рассказала, как убедила Балабанова взять на роль её однокурсника

В Подмосковье сотрудники Росгвардии задержали подозреваемого в убийстве

Moscow.media
Москва

Собянин: Началось строительство нового тоннеля на Рублево-Архангельской линии метро



103news.comмеждународная интерактивная информационная сеть (ежеминутные новости с ежедневным интелектуальным архивом). Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "103 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. 103news.com — облегчённая версия старейшего обозревателя новостей 123ru.net.

Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам объективный срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть — онлайн (с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии).

103news.com — живые новости в прямом эфире!

В любую минуту Вы можете добавить свою новость мгновенно — здесь.

Музыкальные новости

Фрэнк Синатра

Мартин Скорсезе отложил съёмки фильмов про Иисуса Христа и Фрэнка Синатру




Спорт в России и мире

Алексей Смирнов – актер, которого, надеюсь, еще не забыли

Сборная команда Главного управления Росгвардии по Московской области вошла в тройку победителей на чемпионате Центрального округа

Легенда мирового хоккея Игорь Ларионов - амбассадор бренда "Лошадиная сила"

Танцевальный день «Двигайся в такт» от спортивного клуба «Колибри» в ТРЦ «Нора»


ATP

Янник Синнер не приедет на турнир ATP-500 в Вену



Новости Крыма на Sevpoisk.ru


Москва

Первый за 4 года пассажирский поезд отправился из Ташкента в Москву



Частные объявления в Вашем городе, в Вашем регионе и в России