Mô phỏng lượng tử tương tự. Thư viện kỹ thuật miễn phí

TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, SỰ PHÁT TRIỂN TRONG ĐIỆN TỬ
Thư viện kỹ thuật miễn phí / nguồn cấp tin tức

Mô phỏng lượng tử tương tự

13.02.2023

Máy tính cổ điển không phù hợp để giải quyết các vấn đề cơ bản mới trong lĩnh vực vật lý và hơn thế nữa. Trong tương lai, các máy tính lượng tử phổ quát và có khả năng chịu lỗi có thể giúp các nhà khoa học làm việc này, nhưng điều đó sẽ không sớm xuất hiện. Tuy nhiên, nếu bài toán không tính toán được thì tại sao không làm thí nghiệm? Một trình mô phỏng lượng tử tương tự có thể trở thành một công cụ xây dựng thế giới lượng tử, điều này sẽ giúp tiết lộ vật lý bí ẩn nhất ngoài lý thuyết.

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Stanford ở Hoa Kỳ và Đại học Cao đẳng Dublin (UCD) ở Ireland đã xuất bản một bài báo trên tạp chí Vật lý Tự nhiên, trong đó họ nói về việc tạo ra một loại máy tính tương tự chuyên dụng cao mới (chính xác hơn là máy mô phỏng). Các nhà khoa học đã trình bày một thành phần của một "máy tính" như vậy - hai thành phần bán dẫn kim loại có kích thước nano được kết nối đặc biệt được tích hợp trong một mạch điện tử.

Giải pháp được đề xuất mô phỏng sự tương tác của hai hạt cơ bản, trong trường hợp này là nguyên tử và electron. Mô phỏng sâu đến mức mô hình giữ lại tất cả các tính chất lượng tử của nguyên tử từ tương tác giữa các nguyên tử đến tính chất vật lý của các hạt. Bằng cách mở rộng nền tảng - xây dựng nguyên tử vật chất này sang nguyên tử khác, giống như một công cụ xây dựng từ các khối Lego - người ta có thể đạt được mô hình hóa vật chất với các thuộc tính nhất định và xem xét phản ứng của nó khi tương tác với vật chất khác và khi thay đổi các thuộc tính của nó. Ngày nay không thể tính toán điều này trên một mô hình quy mô lớn và việc mô phỏng như vậy đang ở trên vai.

Ví dụ, các nhà vật lý lý thuyết chưa nhìn thấy các khuôn mẫu cho việc tìm kiếm mục tiêu các vật liệu cho tính siêu dẫn nhiệt độ cao. Máy tính hiện đại không thể giúp họ tính toán, đặc biệt là khi họ phải tìm kiếm một cách mù quáng. Mô hình hóa hành vi của vật chất trên các mô phỏng lượng tử tương tự có thể mở đường cho chén thánh về năng lượng này và hơn thế nữa. Điều này sẽ đặt lý thuyết sang một bên và kiểm tra nhiều ý tưởng trong thực tế.

Trên thực tế, các mô phỏng lượng tử tương tự thuộc loại mới có thể giúp hướng tới các máy tính lượng tử phổ quát. Ví dụ, có ý tưởng sử dụng các giả hạt như parafermion (nhóm electron có tương tác đặc biệt) làm qubit. Điện tích của các electron ở trạng thái này (Z3) bằng 1/3 điện tích bình thường. Trong điều kiện phòng thí nghiệm, các nhà khoa học vẫn chưa tạo ra các hạt như vậy và mô hình giả lập được đề xuất có thể mô phỏng chúng sau khi điều chỉnh điện áp trên các điện cực một cách thích hợp. Trên thực tế, các nhà khoa học trong phòng thí nghiệm đã tạo ra vật chất không tồn tại trong tự nhiên trước đó. Và sau tất cả, nó có thể được nghiên cứu sau đó!

Một trong những tác giả của công trình cho biết: "Bằng cách mở rộng mô phỏng lượng tử từ hai đến nhiều thành phần kích thước nano, chúng tôi hy vọng có thể mô phỏng các hệ thống phức tạp hơn nhiều mà máy tính hiện đại không thể xử lý được". làm sáng tỏ một số bí ẩn khó hiểu nhất của vũ trụ lượng tử của chúng ta."

<< Quay lại: Cửa sổ thông minh dựa trên sinh vật bạch tuộc 13.02.2023

>> Chuyển tiếp: Pin Ampd Energy cho cẩu tháp lớn. 12.02.2023

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Sự tồn tại của quy luật entropy cho sự vướng víu lượng tử đã được chứng minh 09.05.2024

Cơ học lượng tử tiếp tục làm chúng ta ngạc nhiên với những hiện tượng bí ẩn và những khám phá bất ngờ. Gần đây, Bartosz Regula từ Trung tâm Điện toán Lượng tử RIKEN và Ludovico Lamy từ Đại học Amsterdam đã trình bày một khám phá mới liên quan đến sự vướng víu lượng tử và mối liên hệ của nó với entropy. Sự vướng víu lượng tử đóng một vai trò quan trọng trong khoa học và công nghệ thông tin lượng tử hiện đại. Tuy nhiên, sự phức tạp trong cấu trúc của nó khiến cho việc hiểu và quản lý nó trở nên khó khăn. Khám phá của Regulus và Lamy chứng tỏ rằng sự vướng víu lượng tử tuân theo một quy luật entropy tương tự như quy luật đối với các hệ cổ điển. Khám phá này mở ra những góc nhìn mới trong khoa học và công nghệ thông tin lượng tử, giúp chúng ta hiểu sâu hơn về sự vướng víu lượng tử và mối liên hệ của nó với nhiệt động lực học. Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng đảo ngược của các phép biến đổi vướng víu, điều này có thể đơn giản hóa đáng kể việc sử dụng chúng trong các công nghệ lượng tử khác nhau. Mở một quy tắc mới ... >>

Điều hòa mini Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Mùa hè là thời gian để thư giãn và du lịch, nhưng thường thì cái nóng có thể biến thời gian này thành một sự dày vò không thể chịu đựng được. Gặp gỡ sản phẩm mới của Sony - điều hòa mini Reon Pocket 5, hứa hẹn sẽ mang đến mùa hè thoải mái hơn cho người dùng. Sony vừa giới thiệu một thiết bị độc đáo - máy điều hòa mini Reon Pocket 5, giúp làm mát cơ thể trong những ngày nắng nóng. Với nó, người dùng có thể tận hưởng sự mát mẻ mọi lúc, mọi nơi chỉ bằng cách đeo nó quanh cổ. Máy điều hòa mini này được trang bị tính năng tự động điều chỉnh các chế độ vận hành cũng như cảm biến nhiệt độ và độ ẩm. Nhờ công nghệ tiên tiến, Reon Pocket 5 điều chỉnh hoạt động tùy thuộc vào hoạt động của người dùng và điều kiện môi trường. Người dùng có thể dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ bằng ứng dụng di động chuyên dụng được kết nối qua Bluetooth. Ngoài ra, còn có áo phông và quần short được thiết kế đặc biệt để thuận tiện, có thể gắn một chiếc điều hòa mini. Thiết bị có thể ồ ... >>

Năng lượng từ không gian cho Starship 08.05.2024

Sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian ngày càng trở nên khả thi hơn với sự ra đời của các công nghệ mới và sự phát triển của các chương trình không gian. Người đứng đầu công ty khởi nghiệp Virtus Solis chia sẻ tầm nhìn của mình về việc sử dụng Starship của SpaceX để tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo có khả năng cung cấp năng lượng cho Trái đất. Startup Virtus Solis đã tiết lộ một dự án đầy tham vọng nhằm tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo sử dụng Starship của SpaceX. Ý tưởng này có thể thay đổi đáng kể lĩnh vực sản xuất năng lượng mặt trời, khiến nó trở nên dễ tiếp cận hơn và rẻ hơn. Cốt lõi trong kế hoạch của startup là giảm chi phí phóng vệ tinh lên vũ trụ bằng Starship. Bước đột phá công nghệ này được kỳ vọng sẽ giúp việc sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian trở nên cạnh tranh hơn với các nguồn năng lượng truyền thống. Virtual Solis có kế hoạch xây dựng các tấm quang điện lớn trên quỹ đạo, sử dụng Starship để cung cấp các thiết bị cần thiết. Tuy nhiên, một trong những thách thức quan trọng ... >>

Phương pháp mới để tạo ra pin mạnh mẽ 08.05.2024

Với sự phát triển của công nghệ và việc sử dụng ngày càng rộng rãi các thiết bị điện tử, vấn đề tạo ra nguồn năng lượng hiệu quả và an toàn ngày càng trở nên cấp thiết. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Queensland vừa tiết lộ một phương pháp mới để tạo ra pin kẽm công suất cao có thể thay đổi cục diện của ngành năng lượng. Một trong những vấn đề chính của pin sạc gốc nước truyền thống là điện áp thấp, điều này hạn chế việc sử dụng chúng trong các thiết bị hiện đại. Nhưng nhờ một phương pháp mới được các nhà khoa học phát triển nên nhược điểm này đã được khắc phục thành công. Là một phần trong nghiên cứu của họ, các nhà khoa học đã chuyển sang một hợp chất hữu cơ đặc biệt - catechol. Nó hóa ra là một thành phần quan trọng có thể cải thiện độ ổn định của pin và tăng hiệu quả của nó. Cách tiếp cận này đã làm tăng đáng kể điện áp của pin kẽm-ion, khiến chúng trở nên cạnh tranh hơn. Theo các nhà khoa học, loại pin như vậy có một số ưu điểm. Họ có b ... >>

Nồng độ cồn của bia ấm 07.05.2024

Bia, là một trong những đồ uống có cồn phổ biến nhất, có hương vị độc đáo riêng, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ tiêu thụ. Một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã phát hiện ra rằng nhiệt độ bia có tác động đáng kể đến nhận thức về mùi vị rượu. Nghiên cứu do nhà khoa học vật liệu Lei Jiang dẫn đầu đã phát hiện ra rằng ở nhiệt độ khác nhau, các phân tử ethanol và nước hình thành các loại cụm khác nhau, ảnh hưởng đến nhận thức về mùi vị rượu. Ở nhiệt độ thấp, nhiều cụm giống kim tự tháp hình thành hơn, làm giảm vị cay nồng của "etanol" và làm cho đồ uống có vị ít cồn hơn. Ngược lại, khi nhiệt độ tăng lên, các cụm trở nên giống chuỗi hơn, dẫn đến mùi cồn rõ rệt hơn. Điều này giải thích tại sao hương vị của một số đồ uống có cồn, chẳng hạn như rượu baijiu, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ. Dữ liệu thu được mở ra triển vọng mới cho các nhà sản xuất đồ uống, ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Tác dụng của cà phê đối với trí nhớ 02.08.2021

Cà phê là một trong những thức uống phổ biến nhất ở nhiều quốc gia. Nghiên cứu về lợi ích và tác hại của thức uống này đối với sức khỏe không dừng lại cho đến bây giờ. Hóa ra cà phê có thể ảnh hưởng đến chức năng của não.

Một nghiên cứu của một nhóm các nhà khoa học quốc tế cho thấy sau thời gian kiêng caffeine 10 ngày, những người tham gia có nhiều chất xám hơn những người tiếp tục uống cà phê.

Thí nghiệm với 20 người khỏe mạnh thường xuyên uống thức uống này. Họ uống hai viên nang (một viên chứa caffeine và viên kia là giả dược) trong hai khoảng thời gian 10 ngày khác nhau. Vào cuối mỗi giai đoạn, các nhà nghiên cứu kiểm tra chất xám của những người tham gia bằng cách sử dụng quét não.

Các nhà khoa học nhận thấy rằng khối lượng chất xám lớn hơn trong thời kỳ kiêng caffein. Đặc biệt là sự tập trung của nó là đáng chú ý ở thùy thái dương trung gian bên phải, bao gồm hồi hải mã - khu vực chịu trách nhiệm về trí nhớ của con người.

Mặc dù thực tế là caffeine đã làm giảm khối lượng chất xám trong não, nhưng chỉ trong 10 ngày không uống cà phê, não đã có thể khôi phục lại khối lượng. Điều này cho thấy tác động của caffein lên não có thể chỉ là tạm thời. Nhưng cần có thêm nhiều nghiên cứu để xác nhận đầy đủ tác động tiêu cực của thức uống.

Thấy hết Lưu trữ tin khoa học công nghệ, điện tử mới

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web