Сегодня 23 апреля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Физики нашли новый путь для приближения к абсолютному нулю — через усложнение

Законы физики запрещают нулевые колебания во Вселенной и, тем самым, гарантируют, что абсолютный ноль или тепловое дно никогда не будет достигнуто. Однако приближаться к нему можно, бесконечно затрачивая на каждый шаг время и энергию. Благодаря новой работе международной группы физиков у нас появился ещё один параметр, усложняя который можно приближаться к абсолютному нулю, что обещает новые и неожиданные открытия.

 Источник изображения: Pixabay

Источник изображения: Pixabay

Для охлаждения элементарных частиц (материи) необходимо тем или иным способом отбирать у них энергию до тех пор, пока у нас будут на это ресурсы и время. В теории охладить материю до абсолютного нуля (-273,15 °C) можно за бесконечное время с затратами бесконечной энергии, что в реальном мире недостижимо по обоим параметрам. В системе всё равно останутся нулевые колебания, что будет означать отличную от абсолютного нуля температуру. Но теперь появляется теоретическая возможность использовать для охлаждения материи ещё один неиспользованный ранее ресурс — это сложность системы.

Фактор сложности или комплексности системы проистекает из законов квантовой физики. Точнее, из квантовой неопределённости и невозможности одновременно знать две «враждующие» характеристики квантовой системы, например, одновременно координаты и импульс (количество движения). Квантовое состояние системы описывается бесконечным набором волновых функций, и измерение одного из состояний заставляет мгновенно исчезать все остальные.

Физики предположили, что если определить координаты частицы, то это будет означать, что она полностью остановилась (все остальные состояния коллапсировали) и достигала состояния, как в случае абсолютного нуля. Все квантовые детали (информация о них) фактически стираются. Согласно принципу Ландауэра, потеря одного бита данных приводит к выделению энергии. Иначе говоря, система теряет энергию и охлаждается ещё сильнее. И чем сложнее квантовая система, тем больше она несёт информации и тем сильнее охлаждается при измерении квантовых свойств.

Именно это новое открытие роли сложности квантовой системы открывает новый угол зрения на поиск пути к абсолютному нулю, даже если это такое же практически невозможное решение, как и те, с которыми учёные уже работали (энергия и время).

«Мы обнаружили, что можно определить квантовые системы, которые позволяют достичь абсолютного основного состояния даже при конечной энергии и за конечное время — никто из нас этого не ожидал», — сказал один из участников проекта Маркус Хубер (Marcus Huber) из Венского технологического университета в Австрии.

Вполне возможно, что повышение сложности квантовых систем — это ещё один способ приблизиться к абсолютному нулю или, по крайней мере, ускорить процесс движения в эту сторону. В перспективе новый подход может привести к открытию новых явлений в квантовой физике и к созданию новых материалов и технологий.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«Одной рукой играю, другой слёзы счастья вытираю»: пользователи Steam остались в восторге от The Elder Scrolls IV: Oblivion Remastered 12 мин.
Meta может потерять $7 млрд из-за новых пошлин Трампа против Китая 4 ч.
OpenAI готова купить браузер Chrome, если Google обяжут его продать 6 ч.
Новые правила «Оскара» разрешили применение ИИ в кино, но с оговоркой 9 ч.
Google бросила попытки искоренить сторонние cookies — они останутся в браузере Chrome 9 ч.
«Однозначно стоит своих денег»: хоррор Post Trauma в духе первых Silent Hill и Resident Evil вышел в российском Steam 11 ч.
Apple полностью поменяет команду разработки Siri, чтобы вывести её из застоя 11 ч.
Nvidia похвалилась, что поддержка технологии DLSS уже есть в 769 играх и приложениях 12 ч.
Анонсирован психологический хоррор «нового уровня» Displacement с элементами BioShock и Condemned — игра на грани закрытия 13 ч.
AMD выпустила необязательный драйвер с поддержкой The Elder Scrolls IV: Oblivion Remastered и FSR 4 для новых игр 13 ч.
Китайские техногиганты успели заказать у Nvidia ускорителей H20 на миллиарды долларов до введения запрета на их поставку 40 мин.
Microsoft развернёт системы охлаждения LG в своих ИИ ЦОД 2 ч.
Трагическое ДТП с электромобилем SU7 вынудило Xiaomi задержать премьеру кроссовера YU7 2 ч.
Политический активизм Маска обернулся для Tesla рухнувшей на 20 % выручкой от продаж электромобилей 3 ч.
Минпромторг исключит ноутбуки и серверы HP и Fujitsu из списка на параллельный импорт 10 ч.
Новая статья: Старость — не радость (и для кремния тоже) 10 ч.
GS Group освоила самое передовое в России корпусирование микросхем, но до мировых лидеров ещё далеко 11 ч.
Зонд «Гера» показал Марс с необычного ракурса и сфотографировал один из самых маленьких спутников в Солнечной системе 11 ч.
Европа проведёт эксперимент по производству еды прямо на орбите 11 ч.
Учёные построили симулятор чёрной и белой дыры — он поможет создать электронику будущего и не только 11 ч.