Профессор Эрик Гийзельс из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл посвятил большую часть своей карьеры решению фундаментальной проблемы в финансовой индустрии: как определить цену любого финансового актива, будущая стоимость которого зависит от рыночных условий.
Теперь Гийзельс поставил перед собой новую задачу: изучить, как квантовые вычисления могут повлиять на решение задач по ценообразованию активов, оптимизации портфеля и других финансовых задач, требующих интенсивных вычислений.
Он признаёт, что никто не знает, когда квантовые компьютеры найдут коммерческое применение, но, по его словам, важно инвестировать в исследования уже сейчас.
Переворот в антиферромагнетиках: новые механизмы переключения
Магнитные моменты двух подрешёток, составляющих антиферромагнетик, направлены в противоположные стороны, нейтрализуя друг друга. Но если одна из подрешёток нарушает симметрию инверсии, то переворот обеих подрешёток приводит к конфигурации с другими транспортными свойствами. Это открывает возможность использования антиферромагнетиков для хранения и обработки информации.
Мартин Журдан из Университета Йоханнеса Гутенберга в Майнце в Германии и его коллеги обнаружили, что два разных механизма переключения подрешёток работают на разных временных масштабах. Их результаты позволяют предположить, что механизм переключения в предыдущих исследованиях был неверно идентифицирован.
Исследователи обычно стремятся перевести антиферромагнетик между состояниями, применяя импульсы спин-поляризованного тока. Эти токи заставляют магнитные моменты подрешёток перестраиваться в новые конфигурации через явление, известное как спин-орбитальный эффект (СОЭ). Однако недавно было обнаружено, что, если импульсы достаточно длинные, механическая деформация, вызванная резистивным нагревом, может переводить подрешётки в новые конфигурации как с СОЭ, так и без него.
Журдан и его коллеги исследовали эти механизмы в тонких плёнках антиферромагнетика Mn₂Au. Этот материал обладает тремя преимуществами для таких исследований: он является проводником, его марганцевые подрешётки нарушают симметрию инверсии, а его золотые подрешётки содержат электроны, чья сильная спин-орбитальная связь делает их особенно чувствительными к СОЭ.
Квантовая гравитация: поиск квантовых эффектов
Вопрос о том, является ли гравитация квантовой или классической, является фундаментальным. Он решается в предложениях по экспериментам на столе, которые направлены на поиск гравитационно-индуцированных квантовых эффектов. Однако эти эффекты, если они будут обнаружены, могут быть объяснены и классической моделью гравитационного поля.
Теперь Линь-Цин Чен из IQOQI в Вене и Фламиниа Джакомини из Швейцарской высшей технической школы (ETH) в Цюрихе использовали низкоэнергетическую модель квантовой гравитации для разработки экспериментального протокола, который мог бы исследовать квантованность гравитационного поля.
Один из способов проверить квантовую природу гравитации — поместить небольшой массивный объект в квантовую суперпозицию двух положений, например, «слева» и «справа», как это происходит при прохождении объекта через своего рода двойную щель. Приближение этого двухпозиционного объекта к другому двухпозиционному объекту приводит к их гравитационному взаимодействию, потенциально раскрывая квантовые корреляции, так называемое гравитационно-индуцированное запутывание.
Однако предсказанные корреляции могут появиться, даже если гравитационное поле является классическим. Чтобы разработать настоящий тест, Чен и Джакомини предлагают начать с линеаризованной модели квантовой гравитации, которая является низкоэнергетическим приближением, ожидаемым для согласования с другими теориями (такими как теория струн и петлевая квантовая гравитация). В рамках этой модели квантовой гравитации исследователи представляют себе два тестовых объекта, которые являются «делокализованными», то есть их возможные позиции распределены по диапазону, а не ограничены двумя местоположениями. В этом случае исследователи обнаруживают два эффекта — дополнительные особенности в сигнале корреляции, — которые появятся только в том случае, если гравитационное поле квантовано, а не классически.