Квантовая телепортация — это удивительный процесс, который позволяет передать квантовое состояние частицы на большое расстояние без перемещения или обнаружения самой частицы. Этот процесс может стать основой для создания так называемого «квантового интернета» — версии интернета, которая обеспечивает безопасную и мгновенную передачу квантовой информации между устройствами в одной сети.
Исследователи из Нанкинского университета недавно продемонстрировали телепортацию фотонного кубита телекоммуникационного диапазона (то есть квантового бита, закодированного в свете на тех же длинах волн, которые используются для поддержки современных коммуникаций) в телекоммуникационную квантовую память. Их статья, опубликованная в журнале Physical Review Letters, может открыть новые возможности для создания масштабируемых квантовых сетей и, таким образом, потенциально для квантового интернета.
Основные моменты исследования
- Цель: успешно интегрировать телекоммуникационную твердотельную квантовую память в систему квантовой телепортации, что позволит хранить переданную квантовую информацию.
- Роль квантовой памяти: распространение и хранение запутанных частиц в квантовой сети (то есть распределение запутанности).
- Экспериментальная установка: для эксперимента были задействованы пять систем, включая подготовку входного состояния, источник ЭПР для генерации запутанных пар фотонов, измерение состояния Белла и квантовую память на основе ансамблей ионов эрбия.
Это недавнее исследование показывает, что квантовая информация может быть передана по сети с использованием устройств и оптических длин волн, которые совместимы с теми, что используются в настоящее время в коммуникациях. Демонстрация квантовой телепортации командой может способствовать развитию квантовых сетей, потенциально способствуя будущей реализации надёжного квантового интернета.
Новые достижения в области ИИ повышают безопасность и производительность термоядерных реакторов
Исследовательская группа под руководством профессора Сунь Ювэнь из Хэфэйского института физических наук Китайской академии наук разработала две инновационные системы искусственного интеллекта (ИИ) для повышения безопасности и эффективности экспериментов с термоядерной энергией.
Их выводы были недавно опубликованы в журналах Nuclear Fusion и Plasma Physics and Controlled Fusion. Термоядерная энергия обещает обеспечить чистую и практически безграничную энергию. Однако для будущих реакторов они должны работать надёжно и избегать опасных явлений, включая сбои — внезапные интенсивные события, которые могут повредить реактор, — и точно контролировать состояние удержания плазмы для поддержания высокой производительности.
Решения на основе ИИ
- Система прогнозирования сбоев: использует интерпретируемые модели на основе деревьев решений для выявления ранних признаков сбоев, особенно тех, которые вызваны «заблокированными режимами» — распространённой нестабильностью плазмы.
- Инструмент мониторинга состояния плазмы: основан на модели многозадачного обучения. Эта система ИИ одновременно идентифицирует рабочие режимы (такие как L-режим и H-режим) и обнаруживает локализованные на краю моды (ELM), улучшая скорость и точность по сравнению с традиционными отдельными моделями.
Вместе эти инструменты ИИ не только способствуют созданию более безопасной экспериментальной среды, но и предлагают ценную информацию о сложной динамике плазмы. Исследование представляет собой фундаментальный шаг к созданию полностью интеллектуальных систем управления на будущих термоядерных энергетических установках.
Профессиональные велосипедные команды могут сократить аэродинамическое сопротивление до 76%
Профессиональные велосипедные команды могут сократить воздушное сопротивление для своего защищённого гонщика до 76%, приняв определённые формации, отличные от традиционного одиночного пелотона, согласно новому исследованию Университета Хериот-Ватт в партнёрстве с компанией по разработке программного обеспечения для моделирования Ansys, входящей в состав Synopsys.
Несмотря на кажущийся индивидуальным аспект соревновательного велоспорта, это командный вид спорта. В Тур де Франс каждая из 23 команд имеет восемь велосипедистов, которые играют решающую роль в общем успехе команды.
Используя передовые методы моделирования и испытания в аэродинамической трубе, это новое исследование количественно определило аэродинамическое преимущество альтернативных командных формаций, используемых велосипедистами в Тур де Франс, помимо одиночного пелотона, показав, как различные конфигурации могут быть превосходными и могут существенно повлиять на экономию энергии и спортивные результаты.
Исследование, проведённое под руководством профессора Берт Блокена из Школы инженерии и физических наук (EPS) Университета Хериот-Ватт в Эдинбурге, подчёркивает, как стратегическое позиционирование помогает гонщикам вернуться в пелотон. Результаты предлагают чёткие, основанные на данных рекомендации о том, какие формации обеспечивают наибольшую экономию энергии, — сведения, которые профессиональные команды могут использовать для уточнения своих стратегий в день гонки.