golos_dobra (golos_dobra) wrote,
golos_dobra
golos_dobra

Квантовый Радар

https://news.rambler.ru/science/39735370-kvantovyy-radar-sdelaet-stels-tehnologii-neeffektivnymi/


Уже в недалеком будущем стелс-технологии станут менее эффективными. В том числие, благодаря проекту Министерства обороны Канады по созданию новой квантовой РЛС. Стоимость проекта составляет 2,7 млн долларов. Проект возглавляет Джонатан Боуг из Института квантовых вычислений Университета Ватерлоо (IQC). Работа новой РЛС основана на принципе феномена квантовой запутанности для устранения сильных фоновых шумов. В результате обнаружение самолетов-невидимок становится реальностью.
Основная проблема обычной РЛС состоит в том, что обнаружение цели связано с соотношением «сигнал/шум», то есть, отраженный от цели сигнал всегда сопровождается случайными посторонними шумами. Чтобы выделить сигнал приходится увеличивать мощность РЛС, что неизбежно приводит к усилению шумов.
Суть понятия квантовой запутанности сводится к тому, что если электроны, фотоны или другие квантовые частицы связаны (запутаны) друг с другом, то связь между ними сохраняется даже в том случае, если их развести в разные концы Вселенной.
Квантовая РЛС использует так называемое квантовое освещение, которое отфильтровывает шумы, заставляя исходящие фотоны идентифицировать радиолокационный сигнал с помощью принципа квантовой запутанности. В результате фотон из передающей антенны РЛС, сохраняя связь со своей парой, отфильтровывает «чужие» фотоны отраженного сигнала. Таким образом, фоновый шум и электронные помехи устраняются, и отметка от цели на экране РЛС становится достаточно четкой для обнаружения даже самых современных летательных аппаратов, изготовленных по стелс-технологии.
Разработанный IQC квантовый радар в настоящее время проходит стадию лабораторных испытаний

https://hi-news.ru/science/fiziki-smogli-kvantovo-zaputat-oblaka-atomov-eto-voobshhe-kak.html

Квантовые облака
Новое исследование, опубликованное в трех документах в Science, привело к значительному прорыву. Вместо того чтобы брать отдельные частицы и запутывать их в одну, ученые начали со сверххолодного газа — собрания тысяч атомов. Они охлаждаются почти до температуры абсолютного нуля.

Заточенные в небольшом объеме, атомы в таком облаке становятся неотличимы друг от друга и формируют новое состояние вещества, известное как конденсат Бозе — Эйнштейна. Атомы в облаке начинают работать сообща — теперь они запутаны. Впервые подобное состояние вещества было обнаружено в 1995 году, за что была получена Нобелевская премия по физике в 2001 году. И хотя давно было известно, что такой метод запутывает тысячи атомов одновременно, никто пока не демонстрировал метода, который позволит это осуществить.

Ученые, которые провели новое исследование, показали, что эти облака можно разделять на группы и между атомами будет сохраняться квантовая связь. Как они это делали? Выпускали атомы из ограниченного пространства и использовали лазер, чтобы разбивать их и измерять свойства отдельных частей большого облака.

https://nplus1.ru/news/2017/11/23/quantumtransfer
Атомный газ обменялся с кристаллом квантовыми состояниями

Испанские ученые впервые передали с помощью фотонов квантовые состояния между облаком холодных атомов рубидия-87 и кристаллом Pr3+:Y2SiO5. Статья опубликована в Nature.

Чтобы построить квантовую сеть, необходимо не только сохранять квантовые состояния в течение долгого времени, но и передавать их между узлами сети. Удобнее всего использовать для этого фотоны, поскольку их легко передать на большие расстояния. К тому же для этого можно использовать широко распространенные оптоволоконные сети. На данный момент ученым уже удалось передать состояния между атомными ансамблями, одиночными атомами, пойманными в ловушку, или квантовыми кристаллами.

Каждый из способов, использованных для сохранения квантовых состояний в этих экспериментах, имеет свои достоинства и недостатки. В то же время, в сложной квантовой системе хотелось бы использовать преимущества различных подходов. Ученые уже пытались построить гибридную сеть, например, связывая холодные облака ионов 9Be+ и 25Mg+. Однако во всех предыдущих экспериментах квантовые состояния передавались с помощью электрического взаимодействия или микроволновых фотонов, и расстояние передачи было сильно ограниченно. На этот раз физики связали квантовые системы принципиально различной природы с помощью фотонов, частота которых лежит в телекоммуникационном диапазоне (то есть наиболее удобна для оптоволоконной связи).
Экспериментальная установка разделялась на две части, соединенных десятиметровым оптическим кабелем. В одной ее части ученые удерживали в магнитооптической ловушке облако холодных ионов 87Rb. Время от времени исследователи светили на это облако лазером, и в результате в нем возникали спиновые волны, отвечающие некоторому долгоживущему квантовому состоянию. Спустя некоторое время облако излучало скоррелированные одиночные фотоны. Эти фотоны физики разделяли на два потока, один из которых регистрировали с помощью детектора D1, а другой направляли в специальное устройство (quantum frequency conversion device), которое изменяло длину волны частиц с 780 до 1552 нанометров. Затем фотоны направлялись в оптоволоконный кабель и попадали в другую часть установки, расположенную в соседней лаборатории.

Здесь фотоны снова меняли длину волны с 1552 до 606 нанометров и направлялись на кристалл ортосиликата иттрия Y2SiO5, легированный ионами Pr3+ и охлажденный до температуры 3,5 Кельвинов. Для записи и хранения состояний в кристалле ученые использовали атомную частотную гребенку. Этот принцип использует световые волны, спектр которых имеет ярко выраженные линии поглощения, отстоящие друг от друга на равное расстояние (поэтому спектр напоминает гребенку, расческу). В данном случае ширина гребенки составила 400 мегагерц, а расстояние между зубьями – 400 килогерц (что отвечает линиям поглощения Pr3+). В результате фотоны сохранялись в такой системе в течение 2,5 микросекунд, а затем заново излучались.
+++

Об этом, значит, уже можно рассказывать людям, я так понимаю.

Угадайте, кто первым в мире 25 лет назад занимался решая
в том числе и эту попутно проблему этим кристаллом с абсолютно
феноменальными и рекордными свойствами, посвятив ему целую главу своей диссертации?

Тут надо сделать небольшой ликбез.
Так называемое современное американское материаловедение представляет
собой убогую, тупиковую, допотопную систему малосвязанных фактов и подгонок моделей под них.
Т.е. буквально это водопроводчики без образования, рассуждающие о законах магнито-гидродинамики.
Главным рабочим инструментом в их руках является так называемая DFT в тысячах слабо различающихся
модификациях плюс разного рода уже совсем и полностью дебильные методы Монте-Тыка.

Если этим, так сказать, ученым удается поймать положение энергетического уровня в веществе с точностью
до десятой электрон-вольта, а это главный у них “масштаб” энергии, измеряемый таким образом, они прыгают от радости, хлопая себя по жирным ляжкам, потому что это гарантировано сотни цитирований и пожизненный теньюр где угодно.

1 электрон-вольт это если перевести на язык лазерной физики будет длина волны излучения порядка микрона или 10^14 Герц - примерно начало инфракрасного спектра, где работает неодимовый лазер.

В моей области принято измерять энергию в обратных сантиметрах, ну потому что требования к точности
совсем иные.

один обратный сантиметр это ОДНА ДЕСЯТИТЫСЯЧНАЯ от электрон-вольта

Так вот точность наших расчетов достигла ОДНОЙ ТЫСЯЧНОЙ от обратного сантиметра или одной десятимиллионной от электрон-вольта или диапазона мегагерц, на котором и происходят все описанные выше эффекты квантового запутывания и прочая.

Вот это принципиально очень.

Объявлять выход на сцену можно где-то так

-перед вами выступит человек, труды которого положили конец технологии “стелс”, и так далее,
по нарастающей...

Во сколько обошлась американским налогоплательщикам вся в целом программа “стелс”?
Один только F-35 в полтриллиона долларов обошелся, став устаревшим еще не успев взлететь как следует.

Вот именно, это многое объясняет в моей судьбе.
То ли еще будет.


https://drive.google.com/file/d/1WPsVhtBQmdgQl25_evlGQ1mmTQE0Ww4a/view

THE FINE STRUCTURE CONSTANT
MICHAEL ATIYAH

Historical Introduction
Eureka and Archimedes The fine-structure constant α is a dimensionless number that is ubiquitous in physics, but has remained an enigma for over a century. Does it have mathematical significance analogous to π? Its numerical value is now known accurately to 12 significant figures but it has no satisfactory mathematical explanation as shown by the following opinions.
Here is what Richard Feynman had to say about α: Where does α come from; is it related to π, or perhaps to e? Nobody knows, it is one of the great damn mysteries of physics: a magic number that comes to us with no understanding by man. You might say the hand of God wrote the number and we don’t know how He pushed his pencil.
The mathematical statistician I.J.Good argued that a numerological explanation would only be acceptable if it came from a more fundamental theory that provided a Platonic explanation of the value.
By contrast, the real number π was fully understood more than two thousand years ago by Archimedes, who showed how to calculate it to arbitrary accuracy.
In the mid 18th century, Euler discovered the deep relation between π and complex numbers C, embodied in his famous theorem e2πi = 1. Euler’s proofs had to wait for Riemann a century later. In the same period Hamilton discovered the quaternions H which generalized complex numbers from 2 to 4 dimensions, but were non- commutative. Although physicists embraced the non-commutative group SU(2) of unit quaternions, as opposed to the commutative group U(1) of complex numbers, they had problems with the algebra of non-commutative polynomials. In particular there appeared to be no quaternionic version of Euler’s formula.
In the early 20th century, von Neumann ...

In this paper I will weave all these diverse strands together to provide a rigorous and elegant mathematical model of the fine structure constant α, or rather 1/α. It will be denoted by the Cyrillic letter Ж
which I will connect both to π and to e, answering Feynman’s plea. It arises from a fundamental Platonic theory as required by Good. This theory is called renormalization and it rests on solid mathematical foundations.
Renormalization is a flow involving change of scale which physicists think of as Energy. Under this flow, numbers get renormalized, and when taken to the limit, π gets renormalized to Ж. The direction of the flow depends on the whether numbers increase or decrease and is a matter of convention. The standard convention is that Energy increases so π has to increase to Ж, which models 1/α.



Прежде чем продолжить, я должен указать, что у физиков уже есть модель для α, которая отлично подходит для экспериментальных данных. Эта модель опирается на диаграммы Фейнмана, но они имеют шаткие основы и включают в себя компьютерную вычислительную работу. Поэтому даже сам Фейнман, как ясно из цитаты выше, хотел знать, каково это таинственное число α. Цель этой статьи - ответить на вопрос Фейнмана. Я произведу платоновский ответ, который не основывается на сомнительной нумерологии или экспериментальных данных.
Это математическая статья в духе Архимеда, Эйлера и их современных преемников. Он обеспечивает математическую модель физического мира и может быть интерпретирован как дающая строгую основу для результатов, полученных из диаграмм Фейнмана, без тяжелой вычислительной работы.

+++

На самом деле чушь можно не городить, и реальные стелсы видеть на ладони четко и точно более простыми и
давно уже освоенными методами. Просто даже в бесконечной перспективе сама по себе идея “стелсов” глубоко научно порочна и обречена на полный провал.

https://www.iflscience.com/editors-blog/how-an-impossible-crystal-has-shed-new-light-on-a-milliondollar-math-problem/

How An "Impossible" Crystal Has Shed New Light On A Million-Dollar Math Problem

The discovery of quasicrystals in 1982 by materials scientist Dan Shechtman was marked by some incredible controversy. But despite being ridiculed by his peers as a "quasi-scientist" and told he had become "a disgrace", his work on the "impossible" structures proved so significant that he was awarded the Nobel Prize in Chemistry in 2011.

The key is something called hyperuniformity. This somewhat brain-twisting property has been found in situations as diverse as the retinal cells of chickens or the large-scale structure of the universe since it was first observed in the early 2000s – and Torquato's team has shown it applies to the Riemann hypothesis as well. Put crudely, it refers to when seemingly random things turn out to have a kind of hidden order

"[W]hen considered over large swaths of the number line, prime numbers are more ordered than previously believed," explains the statement. "[A]lthough primes appear random over short intervals... at sufficiently long stretches of the number line, sense can be made out of otherwise seemingly chaotic numbers."

Amazingly, the researchers first demonstrated this result back in February with a surprisingly concrete experiment. By shining X-rays through quasicrystals – Torquato's specialty – the team analyzed the resulting patterns of bright spots, known as Bragg's peaks. When an X-ray is shone through a crystal, these patterns will be periodic and predictable – but shine it through a quasicrystal and something bizarre happens: the resulting peaks occur in a pattern strikingly similar to the prime numbers.
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic
  • 12 comments