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多次元状態を設計するためのプロトコル

23.12.2021

実験装置の特性におけるノイズと欠点の必然的な存在は、多次元状態の生成の全体的な品質を低下させます。これらの制限を克服するために、ローマのサピエンツァ大学、ベルファストのクイーンズ大学、パレルモ大学の研究チームは、任意の多次元状態を生成できる適応最適化プロトコルを使用しました。

適応最適化プロトコルは、ノイズの多い条件で実験パラメーターの最適値を見つける必要がある量子情報問題を解決するために、任意の多次元状態を構築します。

量子情報プロトコルで多次元量子状態を作成すると、安全な量子通信からフォールトトレラントな量子コンピューティングまで、さまざまなアプリケーションで優れたパフォーマンスが得られます。重要な成果は、任意の多次元量子状態を構築できるユニバーサルプロトコルの開発です。この目的のために、いくつかの戦略とプラットフォームが提案され、開発されてきました。

完全にブラックボックスのシナリオの下で、サピエンツァ大学の科学者によって提案されたプロトコルは、適切な実験パラメーターを調整し、生成された状態とターゲット状態の間の測定された一致のみに依存し、生成セットアップを説明する必要はありません。

光子の軌道角運動量から任意の qudit 状態を構築するための自動プラットフォームのスキーム。実験パラメーターは、ターゲット状態を生成するために適応的に最適化されます。

科学者たちは、古典的な光と単一光子の軌道角運動量 (OAM) を使用してプロトコルを実験的にテストしました。 OAM は、空間プロファイルと位相プロファイルに関連する電磁界の自由度です。 OUM は無限次元の自由度であるため、任意の多次元量子状態のエンコードに適しています。著者らは、OAM における量子ウォークのダイナミクスと分極の自由度に基づく状態生成プラットフォームを使用して、プロトコルを実験的に実装しました。偏光状態に作用する演算子のパラメーターを調整することにより、OAM 空間でエンコードされた任意の歩行者状態を設計することができます。次に、提案された最適化アルゴリズムは、ダイナミクスを制御する実験パラメーターのオンライン調整を実行して、目的の結果を取得します。

最適化プロトコルは、OUM のいくつかの XNUMXD ターゲット状態のノイズの多い実験条件下でうまく機能することが示されています。最後に、チームは、パラメーター値に対する外部の影響として時変ノイズを導入することにより、プロトコルの適応性を調査しました。プロトコルは、これらの外部摂動を導入した後、新しい最適解を見つけました。提案されたプロトコルは、干渉が存在する場合でも、大幅な微調整を必要とせずに、さまざまな状況で適用できます。

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量子もつれのエントロピー則の存在が証明された 09.05.2024

量子力学は、その神秘的な現象や予期せぬ発見で私たちを驚かせ続けています。最近、理化学研究所量子コンピューティングセンターの Bartosz Regula 氏とアムステルダム大学の Ludovico Lamy 氏が、量子もつれとそのエントロピーとの関係に関する新しい発見を発表しました。量子もつれは、現代の量子情報科学技術において重要な役割を果たしています。ただし、その構造は複雑であるため、理解と管理が困難になります。レグルスとラミーの発見は、量子のもつれが古典系と同様のエントロピー規則に従うことを示しています。この発見は、量子情報科学技術の分野に新たな視点をもたらし、量子のもつれと熱力学との関係についての理解を深めます。研究結果は、もつれ変換の可逆性の可能性を示しており、これにより、さまざまな量子技術での使用が大幅に簡素化される可能性があります。新しいルールを開く ... >>

ミニエアコンソニーレオンポケット5 09.05.2024

夏はリラックスしたり旅行したりするのに最適な時期ですが、多くの場合、暑さが耐え難い苦痛に変わることがあります。ソニーの新製品、Reon Pocket 5 ミニエアコンをご紹介します。ユーザーにとって夏をより快適にすることを約束します。ソニーは、暑い日に体を冷やすユニークなデバイス、Reon Pocket 5 ミニコンディショナーを導入しました。首にかけるだけでいつでもどこでも涼しさを楽しめます。運転モードの自動調整と温度・湿度センサーを搭載したミニエアコンです。革新的なテクノロジーのおかげで、Reon Pocket 5 はユーザーのアクティビティや環境条件に応じて動作を調整します。ユーザーはBluetooth経由で接続された専用モバイルアプリを使用して簡単に温度を調整できます。さらに、ミニコンディショナーを取り付けられる、便利な特別デザインのTシャツとショーツも用意されています。デバイスはああ、 ... >>

スターシップのための宇宙からのエネルギー 08.05.2024

新技術の出現と宇宙計画の発展により、宇宙での太陽エネルギーの生産がより実現可能になってきています。スタートアップ企業のトップである Virtus Solis は、SpaceX の Starship を使用して地球に電力を供給できる軌道上発電所を構築するというビジョンを共有しました。スタートアップ企業のVirtus Solisは、SpaceXのStarshipを利用して軌道上に発電所を建設するという野心的なプロジェクトを発表した。このアイデアは太陽エネルギー生産の分野を大きく変え、より利用しやすく、より安価になる可能性があります。このスタートアップの計画の中核は、Starshipを使って衛星を宇宙に打ち上げるコストを削減することだ。この技術的進歩により、宇宙での太陽エネルギー生産は従来のエネルギー源と比べてより競争力のあるものになると期待されています。 Virtual Solis は、Starship を使用して必要な機器を配送し、軌道上に大型太陽光発電パネルを構築することを計画しています。ただし、重要な課題の 1 つは、 ... >>

強力なバッテリーを作成する新しい方法 08.05.2024

技術の発展とエレクトロニクスの使用拡大に伴い、効率的で安全なエネルギー源を作り出すという問題はますます緊急になっています。クイーンズランド大学の研究者らは、エネルギー産業の状況を変える可能性のある高出力亜鉛ベース電池を開発するための新しいアプローチを発表した。従来の水ベースの充電式電池の主な問題の 1 つは電圧が低いことであり、そのため最新の機器での使用が制限されていました。しかし、科学者によって開発された新しい方法のおかげで、この欠点は見事に克服されました。研究の一環として、科学者たちは特別な有機化合物であるカテコールに注目しました。これは、バッテリーの安定性を向上させ、効率を高めることができる重要なコンポーネントであることが判明しました。このアプローチにより、亜鉛イオン電池の電圧が大幅に向上し、競争力が高まりました。科学者によると、このようなバッテリーにはいくつかの利点があります。彼らはbを持っています ... >>

温かいビールのアルコール度数 07.05.2024

最も一般的なアルコール飲料の 1 つであるビールは、飲む温度によって変化する独自の味を持っています。国際的な科学者チームによる新しい研究で、ビールの温度がアルコールの味の知覚に大きな影響を与えることが判明しました。材料科学者のレイ・ジャン氏が主導したこの研究では、温度が異なるとエタノールと水分子が異なる種類のクラスターを形成し、それがアルコールの味の知覚に影響を与えることが判明した。低温ではより多くのピラミッド状のクラスターが形成され、「エタノール」の辛味が軽減され、飲み物のアルコール感が軽減されます。逆に温度が上がるとクラスターが鎖状になり、アルコール感が強くなります。これは、白酒などの一部のアルコール飲料の味が温度によって変化する理由を説明します。得られたデータは飲料メーカーに新たな可能性をもたらします。 ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

二酸化炭素が石炭になった 27.02.2019

ロイヤルメルボルン工科大学 (RMIT) の研究者は、二酸化炭素を粒子状炭素に変える方法を学びました。

CO2 を地下に貯留できる液体に変換する技術はすでに存在します。しかし、この方法には重大な欠点があります。輸送コストが高く、貯蔵施設から液体が漏れるリスクがあります。二酸化炭素を固体に変えることは、はるかに安全で環境に優しいアプローチです。ただし、これは以前は非常に高い温度でのみ可能でした。

現在、液体金属を触媒として使用することで、科学者は二酸化炭素を室温で石炭に戻すことができました。これは、地球温暖化の原因となる主要な温室効果ガスの XNUMX つである大気を浄化するための、信頼性が高く効率的な方法の開発に向けた最初のステップです。

「文字通り時間を戻すことはできませんが、二酸化炭素を石炭に戻して地面に埋めることは、気候時計を巻き戻すようなものです」と科学者たちは言います。

彼らは、このプロセスの副産物が産業で使用できる合成燃料であることに注目しています。

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