Un fotone polarizzato linearmente può essere quantizzato dal campo elettromagnetico potenziato da Lorentz di un nucleo che viaggia a velocità ultrarelativistica. Quando due nuclei pesanti relativistici si incrociano a una distanza di pochi raggi nucleari, il fotone di un nucleo può interagire attraverso una coppia quark-antiquark virtuale con i gluoni dell'altro nucleo, formando un mesone vettoriale di breve durata.
Le reti quantistiche si basano su sistemi connessi l’uno all’altro per il trasferimento di informazioni, sfruttando proprietà quanto-meccaniche come l’entanglement e la sovrapposizione di stati. La capacità di modificare la luce a livello di singolo fotone in un dispositivo integrato è un requisito fondamentale per sviluppare la nuova generazione di reti quantistiche.
Ricerche recenti dimostrano che in determinate condizioni, i computer con ricottura quantistica possono eseguire algoritmi, incluso il noto algoritmo di Shor, più rapidamente dei computer classici. Nella maggior parte dei casi, tuttavia, la ricottura quantistica non fornisce un'accelerazione rispetto al calcolo classico quando il tempo è limitato, secondo uno studio su Nature Communications.
All'interno di ogni cellulare si trova un minuscolo cuore meccanico, che batte diversi miliardi di volte al secondo. Questi risonatori (o risuonatori) micromeccanici svolgono un ruolo essenziale nella comunicazione cellulare. Colpiti dalla cacofonia delle frequenze radio nelle onde radio, questi risuonatori selezionano le frequenze giuste per trasmettere e ricevere segnali tra dispositivi mobili. Con la crescente importanza di questi risonatori, gli scienziati hanno bisogno di un modo affidabile ed efficiente per assicurarsi che i dispositivi funzionino correttamente. Ciò si ottiene studiando attentamente le onde acustiche generate dai risonatori.
Il tasso in cui la materia emette o assorbe la luce può essere modificata dal suo ambiente, come notevolmente esemplificato dal fenomeno ampiamente studiato della superradianza. Il processo inverso, il sovrapposorbimento, è più difficile da dimostrare a causa delle sfide dei processi ultrafosti di sondaggio ed è stato visto solo per un piccolo numero di atomi. La sua idee centrale-ridimensionamento super estensivo di assorbimento, il che significa che i sistemi più grandi assorbono più velocemente, è anche l'idea chiave alla base di batterie quantistiche.
A differenza del miscuglio delle frequenze prodotto dalla luce che ci circonda nella vita quotidiana, ogni frequenza della luce in una fonte di luminosità specializzata nota come un pettine di frequenza (frequency comb) “soliton” oscilla all'unisono, generando impulsi solitari con tempi coerenti. Ogni “tooth” del pettine (comb) è un colore diverso di luce, distanziato così precisamente che questo sistema è usato per misurare ogni sorta di fenomeni e caratteristiche. Versioni miniaturizzate di questi pettini chiamati microcombs. Ciò, attualmente in fase di sviluppo, ha il potenziale per migliorare innumerevoli tecnologie, compresi i sistemi GPS, le telecomunicazioni, i veicoli autonomi, il monitoraggio del gas serra e il cronometro ultra-preciso.
Gli scienziati quantistici impostano i limiti fondamentali su quanto gli stati quantistici veloci possano essere trasformati in tempo. Due noti limiti di velocità quantistici sono i limiti Mandelstam-Tamm e il Margolus-Levitin, che riguardano la massima velocità dell'evoluzione all'incertezza energetica del sistema e all'energia media, rispettivamente. In questo studio, i cui risultati sono stati pubblicati dalla rivista Science Advances, (1) gli scienziati sperimentano contemporaneamente entrambi i limiti di un sistema multilivello seguendo il movimento di un singolo atomo in una trappola ottica utilizzando l'interferometria dell'onda di materia veloce.
Il problema generale della compilazione quantistica è di approssimare qualsiasi trasformazione unitaria che descrive il calcolo quantico come sequenza di elementi selezionati da una base finita di cancelli quantistici universali. Il teorema SOLOVAY-KITAEV garantisce l'esistenza di tale sequenza approssimativa. Tuttavia, le soluzioni per il problema della compilazione quantistica soffrono di un compromesso tra la lunghezza delle sequenze, il tempo di precomposizione e il tempo di esecuzione. Gli approcci tradizionali stanno richiedono tempo, inadatti per essere impiegati durante il calcolo.
Nel 1973, il fisico Philip W. Anderson (1) ha teorizzato l'esistenza di un nuovo stato di materia che è stato un importante focus del settore, specialmente nella gara per computer quantistici. Questo bizzarro stato di materia è chiamato liquido di rotazione quantistico (Quantum Spin) e, contrariamente al nome, non ha nulla a che fare con i liquidi di tutti i giorni come l'acqua. Invece, si tratta di magneti che non si congelano mai e il modo in cui gli elettroni in loro girano.