가장 작은 규모의 사건은 큰 결과를 초래합니다. 그리고 과학 분야는 양자 물리학보다 더 나은 것을 보여주지 않습니다. 양자 물리학은 대부분 아주 작은 것의 이상한 행동을 탐구합니다. 2019 년, 양자 실험은 일부 논쟁에도 불구하고 새롭고 낯선 곳으로 옮겨 갔으며 실제 양자 컴퓨팅은 현실에 더 가까이 다가 갔다. 2019 년 가장 중요하고 놀라운 양자 사건이었습니다.
구글은 "양자 우위"를 주장
2019 년의 한 양자 뉴스 항목이 역사 책을 만들면 아마도 구글에서 큰 발표가 될 것입니다. 기술 회사는 "양자 우위"를 달성했다고 발표했습니다. Google이 기존 컴퓨터보다 빠른 속도로 특정 작업을 수행 할 수있는 컴퓨터를 구축했다는 멋진 표현입니다. 클래식 컴퓨터 범주에는이 기사를 읽는 데 사용하는 장치와 같이 기존의 1과 0에 의존하는 모든 컴퓨터가 포함됩니다.
구글의 양자 우월 권 주장은 계산 역사상 변곡점이 될 것이다. 양자 컴퓨터는 계산을 수행하기 위해 얽힘과 같은 이상한 소규모 물리적 효과와 나노 우주의 특정 기본 불확실성에 의존합니다. 이론적으로 이러한 품질은 이러한 컴퓨터에 기존 컴퓨터보다 장점을 제공합니다. 그들은 고전적인 암호화 체계를 쉽게 깨뜨리고, 완벽하게 암호화 된 메시지를 보내고, 고전적인 컴퓨터보다 빠른 시뮬레이션을 실행하며 일반적으로 어려운 문제를 매우 쉽게 해결할 수 있습니다. 어려운 점은 올해 구글의 위업까지는 아무도 이론적 이점을 충분히 활용할 수있을만큼 양자 컴퓨터를 빨리 만들지 못했다는 것입니다.
모든 사람이 기술 회사의 최고 주장을 구매하는 것은 아닙니다. 오클라호마 주립 대학의 양자 회의론자이자 연구자 인 Subhash Kak는이 기사에서 Live Science에 대한 몇 가지 이유를 설명했습니다.
양자 우월성에 대한 Google의 성과에 대해 자세히 알아보십시오.
킬로그램은 양자로 간다
또 다른 2019의 양자 변곡점은 무게와 측정의 세계에서 나왔습니다. 모든 측정에서 질량 단위를 정의한 물리적 인 표준 킬로그램은 무게가 2.2lbs 인 130 세의 백금-이리듐 실린더였습니다. 프랑스의 방에 앉아 올해도 바뀌 었습니다.
오래된 킬로는 꽤 좋았으며 수십 년 동안 질량이 거의 바뀌지 않았습니다. 그러나 새로운 킬로는 완벽합니다. 질량과 에너지 사이의 근본적인 관계와 양자 스케일에서의 에너지 거동에 기초하여 물리학 자들은 킬로그램의 정의에 도달 할 수있었습니다. 올해와 우주의 끝.
완벽한 킬로그램에 대해 자세히 알아보십시오.
현실이 조금 부러졌다
물리학 자 팀은 상황에 대한 당신의 관점에 따라 사실이 실제로 변한다는 것을 보여주는 양자 실험을 설계했습니다. 물리학 자들은 작은 양자 컴퓨터에서 광자를 사용하여 일종의 "코인 토스 (coin toss)"를 수행했는데, 그 결과는 관점에 따라 다른 검출기에서 결과가 다르다는 것을 발견했습니다.
“우리는 양자 역학의 이상한 규칙에 의해 지배되는 원자와 입자의 미세한 세계에서 두 개의 서로 다른 관찰자들이 그들 자신의 사실에 대한 권리를 가지고 있다는 것을 보여 주었다”고 실험자들은 Live Science에 대한 기사에 썼다. 다시 말하면, 자연 자체의 구성 요소에 대한 최선의 이론에 따르면 사실은 실제로 주관적 일 수 있습니다. "
객관적인 현실의 부족에 대해 자세히 알아보십시오.
얽힘은 매력적인 샷을 얻었다
물리학 자들은 처음으로 알버트 아인슈타인 (Albert Einstein) 현상을 "먼 거리에서의 스푸키 동작"이라고 묘사 한 현상을 사진으로 만들었습니다. 양자 세계의이 특징은 오래 전에 실험적으로 검증되었지만, 누군가가 그것을 처음 보았을 때였습니다.
잊을 수없는 얽힘 이미지에 대해 자세히 알아보십시오.
여러 방향으로 큰 일이
어떤 방식으로, 얽힘의 개념 반대, 양자 중첩은 단일 물체가 한 번에 두 개 이상의 장소에있을 수있게하며, 이는 입자와 파로 존재하는 물질의 결과입니다. 일반적으로 이것은 전자와 같은 작은 입자로 이루어집니다.
그러나 2019 년의 실험에서 물리학 자들은 "플루오로 알킬 설파 닐 사슬이 풍부한 올리고 테트라 페닐 포르피린 (oligo-tetraphenylporphyrins)"으로 알려진 의학계에서 2,000 개의 원자 분자를 사용하여 가장 큰 규모로 중첩을 풀 수있었습니다.
중첩의 거시적 규모 달성에 대해 읽으십시오.
열이 진공을 넘어
정상적인 상황에서는 열이 한 가지 방식으로 만 진공을 통과 할 수 있습니다 : 방사선 형태. (이것은 여름날 태양 광선이 당신의 얼굴을 때리기 위해 공간을 가로 질러 갈 때 느끼는 느낌입니다.) 그렇지 않으면 표준 물리적 모델에서 열은 두 가지 방식으로 움직입니다. . (이 효과를 느끼려면 따뜻한 차 한잔에 손을 감으십시오.) 둘째, 따뜻한 액체는 차가운 액체를 대체 할 수 있습니다. (차 안에서 히터를 켜고 따뜻한 공기로 실내를 침수하면 이런 일이 발생합니다.) 따라서 방사선이 없으면 열이 진공을 통과 할 수 없습니다.
그러나 일반적으로 양자 물리학은 규칙을 어 깁니다. 2019 년 실험에서 물리학 자들은 양자 규모에서 진공이 실제로 비어 있지 않다는 사실을 이용했습니다. 대신, 그것들은 존재하지 않는 작은 무작위 변동으로 가득 차 있습니다. 연구진은 열이 작은 공간에서 빈 공간을 가로 질러 한 변동에서 다음 변동으로 뛰어 들어 진공을 통과 할 수있을 정도로 충분히 작은 규모라고 밝혔다.
우주의 양자 진공을 통한 열 도약에 대해 자세히 알아보십시오.
원인과 결과가 뒤로 갔다
이 다음 발견은 실험적으로 검증 된 발견과는 거리가 멀며 전통적인 양자 물리학의 영역을 훨씬 벗어난 것입니다. 그러나 양자 역학의 세계와 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 통일 시키도록 설계된 이론적 구조 인 양자 중력을 연구하는 연구자들은 특정 상황에서 사건이 초기에 발생했던 영향을 야기 할 수 있음을 보여 주었다.
매우 무거운 물체는 일반적인 상대성으로 인해 근처에서 시간의 흐름에 영향을 줄 수 있습니다. 우리는 이것이 사실이라는 것을 알고 있습니다. 그리고 양자 중첩은 객체가 한 번에 여러 곳에있을 수 있음을 나타냅니다. 연구원들은 양자 중첩 상태에 매우 무거운 물체 (대형 행성과 같은)를 배치하고 원인과 결과가 잘못된 순서로 발생하는 홀수 볼 시나리오를 설계 할 수 있다고 연구진은 밝혔다.
원인과 결과 반전에 대해 자세히 알아보십시오.
양자 터널링 금이
물리학 자들은 "양자 터널링 (quantum tunneling)"으로 알려진 이상한 효과에 대해 오랫동안 알고 있었는데,이 입자는 입자가 지나칠 수없는 장벽을 통과하는 것으로 보입니다. 그러나 구멍이 너무 작아서 구멍을 찾을 수는 없습니다. 2019 년 한 실험에서 이것이 실제로 어떻게 발생하는지 보여주었습니다.
양자 물리학은 입자도 파동이라고 말하며, 그 파동을 입자의 위치에 대한 확률 예측으로 생각할 수 있습니다. 그러나 그들은 여전히 파도입니다. 파도를 바다의 장벽에 부딪히면 에너지가 손실되지만 다른쪽에는 작은 파도가 나타납니다. 양자 세계에서도 비슷한 효과가 발생한다고 연구원들은 밝혔다. 그리고 장벽의 반대편에 약간의 확률 파가 남아있는 한, 입자는 장애물을 통해 그것을 만들 가능성이 있으며, 그것이 맞지 않아야하는 공간을 통해 터널링합니다.
놀라운 양자 터널링 효과에 대해 자세히 알아보십시오.
금속 수소가 지구에 나타날 수 있습니다
초고압 물리학에는 큰 해였습니다. 그리고 가장 대담한 주장 중 하나는 프랑스 실험실에서 나온 것인데,이 연구소는 재료 과학을위한 성배 물질 인 금속 수소를 만들었다 고 발표했다. 목성의 핵심에 존재한다고 생각되는 압력과 같이 충분히 높은 압력 하에서 단일 양성자 수소 원자는 알칼리 금속으로 작용하는 것으로 생각됩니다. 그러나 이전에는 실험실에서 효과를 입증 할만큼 높은 압력을 생성 한 적이 없었습니다. 올해 팀은 425 기가 파스칼 (해발 지구 대기압의 420 만 배)에서 그것을 보았다고 말했다. 그러나 모든 사람들이 그런 주장을하는 것은 아닙니다.
금속 수소에 대해 자세히 알아보십시오.
우리는 양자 거북이를 보았습니다
자기장으로 과냉각 원자를 대량으로 압축하면 "양자 불꽃 놀이"가 나타납니다. 원자의 제트가 명백히 임의의 방향으로 발사됩니다. 연구원들은 불꽃 놀이에 패턴이있을 것으로 의심했지만, 보이는 것만으로는 분명하지 않았습니다. 그러나 컴퓨터의 도움으로 연구원들은 불꽃 효과의 형태 인 양자 거북을 발견했습니다. 그러나 왜 그 모양을 취하는지는 아직 확실하지 않습니다.
양자 거북에 대해 자세히 알아보십시오.
작은 양자 컴퓨터가 시간을 되 돌렸다
시간은 오직 한 방향으로 만 움직입니다. 앞으로. 땅에 우유를 엎 지르면 먼지를 완전히 말리고 깨끗한 우유를 컵에 다시 넣을 방법이 없습니다. 확산 양자 파 함수는 확산되지 않습니다.
이 경우를 제외하고는 그렇지 않았습니다. 물리학 자들은 작은 2 큐 비트 양자 컴퓨터를 사용하여 파동의 모든 물결을 입자를 만들어 입자로 되돌릴 수있는 알고리즘을 작성할 수있었습니다.
시간 화살표 반전에 대해 자세히 알아보십시오.
다른 양자 컴퓨터는 16 선물을 보았다
1과 0 대신 중첩에 의존하는 양자 컴퓨터의 좋은 기능은 한 번에 여러 계산을 수행 할 수 있다는 것입니다. 이 장점은 2019 년에 개발 된 새로운 양자 예측 엔진에 완전히 표시됩니다. 일련의 연결된 이벤트를 시뮬레이션하면서 엔진 뒤의 연구원들은 가능한 16 개의 미래를 엔진의 단일 광자로 인코딩 할 수있었습니다. 이제 멀티 태스킹입니다!
가능한 16 가지 선물에 대해 자세히 알아보십시오.
