Международная группа исследователей под руководством учёных из GSI/FAIR в Дармштадте, Германия, изучила синтез элементов в r-процессе в измерениях, проведённых в канадском исследовательском центре TRIUMF в Ванкувере. В центре внимания — первые массовые измерения трёх чрезвычайно богатых нейтронами изотопов олова: олова-136, олова-137 и олова-138. Результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Точные измерения помогают лучше понять формирование тяжёлых элементов во Вселенной
Высокоточные измерения в сочетании с расчётами сети нуклеосинтеза помогают лучше понять, как формируются тяжёлые элементы во Вселенной, особенно в процессе быстрого захвата нейтронов (r-процесс), происходящего при слиянии нейтронных звёзд.
Данные показывают энергию отделения нейтронов, которая определяет путь r-процесса на ядерной карте. Исследование обнаружило неожиданные изменения в поведении ядер олова за магическим числом нейтронов N=82, в частности, снижение эффекта спаривания последних двух нейтронов.
«Эти изменения могут повлиять на путь r-процесса на ядерной карте и даже изменить предел стабильности в этой области нуклидов», — объясняет доктор Али Моллаебрахими, первый автор публикации и представитель эксперимента.
Новый метод моделирования квантовых вычислений
Квантовые компьютеры всё ещё сталкиваются с серьёзным препятствием на пути к практическому использованию: их ограниченная способность исправлять возникающие вычислительные ошибки. Для разработки действительно надёжных квантовых компьютеров исследователи должны иметь возможность моделировать квантовые вычисления с помощью обычных компьютеров, чтобы проверять их правильность — жизненно важная, но чрезвычайно сложная задача.
Теперь исследователи из Технологического университета Чалмерса в Швеции, Миланского университета, Университета Гранады и Университета Токио впервые в мире представили метод моделирования определённых типов квантовых вычислений с коррекцией ошибок. Это значительный шаг вперёд в поисках надёжных квантовых технологий.
Квантовые компьютеры способны решать сложные задачи, с которыми сегодня не справляются суперкомпьютеры. В обозримом будущем вычислительная мощность квантовых технологий, как ожидается, революционизирует фундаментальные способы решения проблем в медицине, энергетике, шифровании, искусственном интеллекте и логистике.
Однако технология сталкивается с серьёзной проблемой: необходимостью исправления ошибок, возникающих при квантовых вычислениях. Хотя обычные компьютеры также допускают ошибки, их можно быстро и надёжно исправить с помощью хорошо зарекомендовавших себя методов, прежде чем они вызовут проблемы. В отличие от них, квантовые компьютеры подвержены гораздо большему количеству ошибок, которые, кроме того, сложнее обнаружить и исправить.
Исследователи из Технологического университета Чалмерса, Миланского университета, Университета Гранады и Университета Токио первыми в мире представили метод точного моделирования определённого типа квантовых вычислений, который особенно подходит для коррекции ошибок, но который до сих пор было очень сложно смоделировать.
«Мы обнаружили способ моделирования специфического типа квантовых вычислений, где предыдущие методы не были эффективны. Это означает, что теперь мы можем моделировать квантовые вычисления с кодом коррекции ошибок, используемым для обеспечения отказоустойчивости, что имеет решающее значение для создания более совершенных и надёжных квантовых компьютеров в будущем», — говорит Кэмерон Кэлклэс, доктор философии в области прикладной квантовой физики в Чалмерсе и первый автор исследования, недавно опубликованного в Physical Review Letters.
Ограниченная способность квантовых компьютеров исправлять ошибки обусловлена их фундаментальными строительными блоками — кубитами, которые обладают потенциалом для огромной вычислительной мощности, но также и высокой чувствительностью. Вычислительная мощность квантовых компьютеров основана на квантово-механическом явлении суперпозиции, означающем, что кубиты могут одновременно удерживать значения 1 и 0, а также все промежуточные состояния в любой комбинации.