Запутанность оказалась сомнительным другом квантовых компьютеров

Физики установили, что квантовая запутанность - коррелирование измерений физических характеристик объектов (например спинов фотонов), которая считалась "основной силой" квантовых компьютеров, может быть для них вредна. Использование некоторых особенно запутанных состояний приводит к тому, что подобные машины проигрывают своим классическим аналогам. Статья исследователей появилась в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение доступно на сайте Американского физического общества.

В рамках своей работы, которая носила сугубо теоретический характер, исследователи изучали модель квантового компьютера, предложенную немцами Гансом Бригелем и Робертом Рауссендорфом в 2001 году. В рамках этой модели компьютер представляет собой бинарную функцию (программу), которая по очереди проводит измерения подсистем некоторой квантовой системы, представляющей собой начальные данные программы. Работа функции на каждом шаге определяется, в том числе, и результатами уже сделанных измерений.

В работе всякого квантового компьютера присутствует элемент случайности, поскольку он основан на принципах квантовой механики, в основе которой лежит понятие вероятности. В данной работе элемент случайности характеризовался так называемой геометрической мерой запутанности. В качестве системы, на которой проходила работа функции-программы использовалась система из n кубитов, а запутывались различные подмножества этой системы.

В результате исследователям удалось установить, что основная доля исходных состояний системы - состояния, при которых после работы программы геометрическая мера запутанности оказывается выше, чем если бы задачу на каждом этапе алгоритма решали подбрасыванием монетки в воздух. По словам исследователей, данный результат показывает, что, чтобы быть пригодными для практического исследования, квантовые компьютеры должны использовать не только явление квантовой запутанности, но и другие особенности микромира.

Чрезмерный отлов рыбы начался уже 1000 лет назад

Ученые выяснили, что древние рыбаки переключились на морское рыболовство из-за резкого снижения популяции пресноводной рыбы. Об этом сообщает BBC News, а свои результаты ученые представят на конференции Census of Marine Life, которая проходит в Канаде.

В рамках своей работы ученые собирали данные о рыбьих костях, обнаруженных при раскопках поселений по всей Европе. В результате им удалось установить, что примерно 1000 лет назад средний размер рыб, обитавших в реках и озерах, стал снижаться. По мнению ученых, это связано с ростом спроса на данный продукт, а также повсеместным строительством дамб.

По словам исследователей, в это время в Европе происходил стремительный рост городов, который и стал причиной увеличения спроса на продукты, в том числе и рыбу. Исследователи полагают, что на снижение популяции могло также повлиять загрязнение вод, так же вызванное ростом городов.

Исследование было проведено в рамках проекта по изучению истории популяций морских организмов History of Marine Animal Populations. Одной из целей данного проекта является изучение ряда вопросов, касающихся изменения популяции морских обитателей за последние 2000 лет, а также взаимосвязи этих изменений с деятельностью человека.

Астрономы заменили в галактиках Сейферта черные дыры сверхновыми

Астрономы нашли новое объяснение необычной яркости центральной части галактик Сейферта - наиболее часто встречающегося типа галактик с активными ядрами. Результаты ученых изложены в пресс-релизе Смитсоновской астрофизической обсерватории.

Галактики Сейферта отличаются от "обычных" звездных скоплений наподобие Млечного Пути необычайно яркой центральной частью - в некоторых случаях в 100 миллиардов раз ярче Солнца. Считалось, что излучение сейфертовских галактик определяется расположенными в их центре черными дырами. Окружающий дыру газ, падая в нее, разогревается и испускает излучение.

Авторы новой работы изучали сейфертовскую галактику под названием NGC 1365, удаленную от Земли на расстояние в 60 миллионов световых лет. Астрономы наблюдали центральный регион галактики при помощи рентгеновской обсерватории Чандра. В этом регионе отмечается бурное звездообразование. Для NGC 1365 характерен отток материи, природа которого не выяснена. Одна из гипотез предполагает, что материя "утекает" под воздействием энергии, выделяющийся в центральном "родильном доме" NGC 1365. Согласно другой гипотезе, энергия поступает от падающего на черную дыру газа.

Полученные астрономами данные показали, что вторая гипотеза является неправомерной. В работе ученых показано, что интенсивное излучение ядра NGC 1365 определяется взрывом сверхновых. Сверхновые всегда присутствуют в регионах активного звездообразования.

Некоторые ученые полагают, что галактики Сейферта являются промежуточным звеном между галактиками, подобными Млечному Пути и квазарами. Квазарами называют активно поглощающие материю черные дыры, расположенные в центрах крупных звездных скоплений. Но эта теория нуждается в дополнительных доказательствах.