Новый рентгеновский метод позволил впервые увидеть движение электронов
👁

https://naked-science.ru/article/physics/novyj-rentgenovskij-metod

НОБЕЛЕВКА ЗА ИДЕЮ, ВЫДВИНУТУЮ В СССР И США

Комментарий к Нобелевке по физике-2025 от Устинова Алексея Валентиновича, доктора ф-м н.,профессора, заведующего Лабораторией сверхпроводниковых квантовых технологий НИТУ МИСИС, руководителя группы Российского квантового центра:

Во-первых, это действительно давно ожидаемая и абсолютно заслуженная Нобелевская премия. Её дали за выдающиеся работы, сделанные ещё в середине 80-х годов. Идеи этих экспериментов предложили в начале 80-х Тони Леггетт (Anthony Leggett) в США и, независимо, Анатолий Ларкин и Юрий Овчинников в СССР. Джон Кларк с его тогда еще очень молодыми соавторами в Калифорнийском университете в Беркли первые в мире смогли экспериментально подтвердить достоверность этих теоретических предсказаний.Следует упомянуть, что Тони Леггетт уже получил Нобелевскую премию в 2003 году вместе с Виталием Гинзбургом и Алексеем Абрикосовым, за совершенно независимое открытие в другой области, в которой его вклад был очень значителен.
Группа Джона Кларка (John Clarke), в которую входили постдок Мишель (Michel Devoret)Деворе и аспирант Джон Мартинис (JohnMartinis), сделала работу, перевернувшую взгляды на квантовую механику. До этого квантовая механика применялась только к микроскопическим объектам - атомам, ионам, фотонам. А теория Леггетта, Ларкина и Овчинникова предсказывала, что её можно применить и к большим объектам — в частности, к сверхпроводниковым цепям. Это было революционное предположение, которому многие тогда не верили, и именно Кларк с коллегами впервые успешно провели его экспериментальную проверку. Сначала, в 1985 году, им удалось наблюдать макроскопическое квантовое туннелирование. Однако сам факт туннелирования ещё не доказывал, что квантовая механика применима полностью и что в таких системах существуют уровни энергии. Это доказал второй эксперимент, выполненный в 1987 году теми же авторами.
После этого наступила пауза примерно на 15 лет. Многие исследователи сверхпроводимости ушли в область высокотемпературных сверхпроводников, и лишь несколько групп продолжали упорные эксперименты. Главной интригой было экспериментальное подтверждение временной динамики, предсказываемой квантовой механикой, а именно когерентных квантовых колебаний. Хотелось бы назвать Ясу Накамуру (Yasunobu Nakamura) и Шена Цая (Jaw-Shen Tsai), руководителя группыNEC в  Японии, в которой работал Ясу, и в которой они сделали вместе с Юрием Пашкиным первую работу по сверхпроводниковым кубитам в 1999 году. Эти эксперименты и наблюдение макроскопической квантовой когерентности в группе Ганса Муя (Hans Mooij) в Делфте (Нидерланды) в 2000 году привело к созданию новой квантовой электроники — сверхпроводниковых кубитов, которые сейчас используются для квантовых компьютеров.
Это открытие повлияло на развитие современных технологий. До 2010-2012 годов было непонятно, станет ли это новой технологической областью. Революция произошла, когда ведущие корпорации мира, увидев подтверждённые данные, уверовали, что на этой платформе можно строить квантовые компьютеры. Сейчас в этой области участвуют такие флагманы, как IBM и Google, а также множество стартапов по всему миру. Эта революция была спровоцирована тем, что платформы для квантовых вычислений не сводятся к микрообъектам (атомам, ионам), а реализуются в макроскопических системах, таких как сверхпроводники, где наблюдаются коллективные свойства большого количества частиц с квантовой временной динамикой, необходимой для выполнения квантовых вычислений.
Пионерские работы Джона Кларка, МишеляДеворе и Джона Мартиниса предвосхитили развитие квантовых технологий на сверхпроводниках. Это подтверждает мысль нобелевского лауреата Алексея Абрикосова, который говорил, что для получения Нобелевской премии нужно жить долго. Понятно, конечно, что для этого необходимо много всего сделать, но фактически эта премия дана за работы, сделанные 40 лет назад, положившие начало уже свершившейся технологической революции, которая привела к созданию сверхпроводниковых квантовых компьютеров
👁

По всем законам магии Нобелевская премия по физике в год столетия квантовой механики и в день 140-летия Нильса Бора должна была достаться первооткрывателям каких-нибудь квантовых эффектов. Законы магии не подвели, - премию получили Джон Кларк, Мишель Деворе и Джон Мартинис, доказавшие, что квантовые свойства не ограничиваются квантовыми масштабами, а могут проявляться и в более крупных системах.

Это один из важнейших вопросов современной физики — каков максимальный размер системы, способной на квантово-механические эффекты. От его решения зависит, сможем ли мы создать функциональные квантовые компьютеры. Ведь квантовый компьютер – это квантовая система, которую мы постепенно все увеличиваем и увеличиваем в масштабе. Создать его можно только раздвинув границы квантовых эффектов,  чтобы законам этого странного микромира подчинялась большая система.

Способность квантовых частиц проходить сквозь барьеры, даже если их энергия меньше высоты барьера, называется квантовым тунеллированием. Эксперименты лауреатов, проведенные еще в 1980-х, показали, что в системе, состоящей из двух сверхпроводников, разделенных диэлектриком, ток протекает между двумя сверхпроводящими слоями, несмотря на препятствие в виде диэлектрика – даже в макроскопических системах, то есть эффект квантового тунеллирования возможно как бы перенести в наш мир, подчиняющийся законам классической механики. Сплоченный коллектив заряженных частиц в этих экспериментах вёл себя как единая квантовая сущность.

Исследования лауреатов открыли возможность для создания квантовых технологий. К этой группе технологий сейчас относят не только квантовые вычисления, но и квантовую криптографию -  создание систем связи, которые всегда гарантированно могут обнаруживать подслушивание. И квантовые сенсоры - высокочувствительные датчики, способные заметить даже один-единственный фотон.  Например, датчики в томографах, создающих карту электромагнитного поля человека или части его тела. Появилась уже целая область квантовой метрологии, - создания измерительной техники для всего, что можно очень точно измерить с помощью квантовых эффектов (например, очень точно измерять время атомными)
👁

Слева: обычная физика, справа: квантовая
👁

Квантовые компьютеры обещают произвести революцию в вычислениях и сломать современную криптографию Но из чего они сделаны? Отвечают нобелевские лауреаты по физике за 2025 год
👁

https://meduza.io/feature/2025/10/08/kvantovye-kompyutery-obeschayut-proizvesti-revolyutsiyu-v-vychisleniyah-i-slomat-sovremennuyu-kriptografiyu

Физики построили квантовый детектор лжи
👁

https://habr.com/ru/news/954776/

Как сжать 600 лет в одну секунду? Квантовый компьютер наконец-то доказал свое превосходство
👁

https://www.ixbt.com/live/science/kak-szhat-600-let-v-odnu-sekundu-kvantovyy-kompyuter-nakonec-to-dokazal-svoe-prevoshodstvo.html

Китай запустил сверхпроводящий квантовый компьютер с облачным доступом
👁

https://naukatv.ru/news/kitajskij_sverkhprovodyaschij_kvantovyj_kompyuter_gotov_k_kommercheskomu_ispolzovaniyu

Физики из Университета в Буффало нашли способ решать квантовые задачи, которые раньше требовали суперкомпьютеров, — теперь это можно делать на обычном ноутбуке. Они усовершенствовали известный метод усечённого приближения Вигнера (Truncated Wigner Approximation, TWA), сделав его достаточно простым для практического использования и одновременно сохранив точность, необходимую при моделировании микромира
👁️

https://journals.aps.org/prxquantum/abstract/10.1103/1wwv-k7hg?utm_source=Securitylab.ru

Подробнее: https://www.securitylab.ru/news/564506.php

Вероятность перестала быть только математикой — правило Байеса впервые переписали для квантового мира, где каждое измерение меняет саму реальность
👁

https://www.securitylab.ru/news/564603.php

Китай начал массовое производство детектора фотонов для квантовых РЛС, предназначенных для отслеживания современных малозаметных самолетов, таких как F-22. Этот сверхмалошумящий детектор способен регистрировать отдельные фотоны и может расширить военные возможности по обнаружению и сопровождению малозаметных самолетов.

Квантовые радары, использующие свойства фотонов для обнаружения самолетов, даже если они применяют средства противодействия традиционным радарам, могут бросить вызов существующим технологиям малозаметности.

Утверждается, что эти РЛС более энергоэффективны и универсальны, что потенциально может произвести революцию в методах обнаружения малозаметных целей. Тем временем, ВМС США развивают свою программу создания истребителей шестого поколения, что вызывает опасения по поводу доминирования США в воздухе в регионе
👁

Квантовый компьютер – гид на ПостНауке
👁

https://postnauka.org/guides/156100

Новый тип квантовой дуальности
👁

https://dzen.ru/a/aRHAp0X4ei20VxRz

Свет учится распознавать картинки: шаг к практическим фотонным квантовым нейросетям

Классические сверточные нейросети (CNN) сегодня отвечают за распознавание изображений, речи и текста. В новой статье в журнале Advanced Photonics физики показывают, как похожую архитектуру можно реализовать на квантовом уровне — с помощью одиночных фотонов и интегральных оптических чипов.

Главная проблема фотонных квантовых схем в том, что они по природе линейные: свет в интерферометрах «послушно» складывается и разделяется, но не даёт той гибкой нелинейности, которая так важна для нейросетей. Группа ученых предложила простое решение: добавить на этап «пулинга» адаптивный шаг — adaptive state injection, адаптивное введение фотона.

Как это работает
Исследователи построили фотонную квантовую сверточную сеть (PQCNN) на базе:
• одиночных фотонов от квантовой точки,
• двух интегральных квантово-фотонных процессоров на 8 и 12 оптических мод.

Схема напоминает классическую CNN: есть «квантовый загрузчик данных», сверточные слои и пулинг. После первого слоя часть светового сигнала измеряется. В зависимости от результата система либо вводит новый фотон в нужный канал, либо пропускает дальше существующий. Это мягко перенастраивает вычисление на лету — по сути, добавляя нейросетевую «обратную связь» в линейную оптику. В эксперименте этот адаптивный шаг пока эмулируют контролируемой процедурой, эквивалентной реальному переключению.

Для демонстрации PQCNN обучили различать простые 4×4 изображения — горизонтальные и вертикальные полосы. На полном экспериментальном стенде сеть достигла точности классификации свыше 92 %, что совпало с численным моделированием и подтвердило корректность архитектуры и адаптивного подхода.

Авторы отдельно анализируют масштабируемость: численные эксперименты показывают, что по мере роста размеров задач и усложнения данных такая архитектура может давать преимущества перед отдельными классическими методами — особенно по времени работы и числу параметров. В будущем, по мере появления быстрых низкопотерьных оптических переключателей, подобные схемы смогут работать в реальном времени и использоваться не только для классификации картинок, но и, например, для задач квантового Boson Sampling с нелинейностью, «вшитой» в адаптивные шаги.

Главный вывод работы: один простой адаптивный элемент, совместимый с уже существующей фотонной технологией, способен превратить линейный оптический процессор в полноценную квантовую нейросеть. Это делает фотонные квантовые ИИ-системы чуть менее теорией и чуть больше — инженерным проектом.

Статья: L. Monbroussou et al., Photonic quantum convolutional neural networks with adaptive state injection, Advanced Photonics 7(6), 066012 (2025), doi: 10.1117/1.AP.7.6.066012.  Credit
L. Monbroussou et al., doi 10.1117/1.AP.7.6.066012