.New quantum computing feat is a modern twist on a 150-year-old thought experiment
http://blog.naver.com/mssoms
http://jl0620.blogspot.com
http://jk0620.tripod.com
https://www.facebook.com/junggoo.lee.9
.New quantum computing feat is a modern twist on a 150-year-old thought experiment
새로운 양자 컴퓨팅 위업은 150년 된 사고 실험을 현대적으로 변형한 것입니다
뉴 사우스 웨일즈 대학교 안드레아 모렐로(Andrea Morello) 교수는 맥스웰의 악마 사고 실험이 양자 계산을 위해 차가운 전자만 선택함으로써 그의 팀의 성과와 어떻게 유사했는지 설명합니다. 크레딧: Richard Freeman/UNSW NOVEMBER 30, 2022
UNSW Sydney의 양자 엔지니어 팀은 신뢰할 수 있는 양자 계산에 필요한 매우 높은 신뢰도로 양자 컴퓨터를 재설정하는 방법, 즉 '0' 상태의 양자 비트를 준비하는 방법을 개발했습니다. 방법은 놀라울 정도로 간단합니다. 개별 분자의 속도를 관찰하여 가스를 뜨겁고 차가운 것으로 분리할 수 있는 전지전능한 존재인 '맥스웰의 악마'라는 오래된 개념과 관련이 있습니다. "여기서 우리는 따뜻한 전자 웅덩이에서 무작위로 추출한 전자의 온도를 관찰하기 위해 훨씬 더 현대적인 '악마'인 빠른 디지털 전압계를 사용했습니다.
그리고 이것은 '0' 계산 상태에 있다는 높은 확실성에 해당합니다."라고 팀을 이끈 UNSW의 Andrea Morello 교수는 말합니다. "양자 컴퓨터는 오류 가능성이 매우 낮은 최종 결과에 도달할 수 있는 경우에만 유용합니다. 그리고 거의 완벽한 양자 연산을 수행할 수 있지만 계산이 잘못된 코드에서 시작되면 최종 결과도 잘못됩니다. 우리의 디지털 '맥스웰의 악마'는 계산 시작을 얼마나 정확하게 설정할 수 있는지를 20배 향상시킵니다."
이번 연구는 미국물리학회(American Physical Society)에서 발간하는 저널인 피지컬 리뷰 X( Physical Review X )에 게재됐다. 더 차갑게 만드는 전자 관찰 모렐로 교수 팀은 양자 정보 를 인코딩하고 조작하기 위해 실리콘에서 전자 스핀을 사용하는 방법을 개척했으며 양자 작업을 수행할 때 기록적으로 높은 충실도(즉, 오류 가능성이 매우 낮음)를 입증했습니다. 전자를 이용한 효율적인 양자 계산을 위한 마지막 남은 장애물은 계산의 시작점으로 알려진 상태에서 전자를 준비하는 충실도였습니다.
"전자의 양자 상태를 준비하는 일반적인 방법은 절대 영도에 가까운 극도로 낮은 온도로 이동하고 전자가 모두 저에너지 '0' 상태로 이완되기를 희망하는 것입니다."라고 리드인 Mark Johnson 박사는 설명합니다. 종이에 실험 작가. "안타깝게도 가장 강력한 냉장고를 사용하더라도 실수로 '1' 상태의 전자를 준비할 확률이 20%였습니다. 허용되지 않았습니다. 그보다 더 잘해야 했습니다." UNSW에서 전기 공학을 전공한 Dr. Johnson은 매우 빠른 디지털 측정 기기를 사용하여 전자의 상태를 '감시'하고 기기 내에서 실시간 의사 결정 프로세서를 사용하여 전자와 추가 계산에 사용하십시오. 이 프로세스의 효과는 오류 확률을 20%에서 1%로 줄이는 것이었습니다. 오래된 아이디어에 대한 새로운 스핀 Morello 교수는 "우리가 결과를 작성하기 시작하고 이를 가장 잘 설명하는 방법에 대해 생각했을 때 우리가 한 일이 '맥스웰의 악마'라는 오래된 아이디어를 현대적으로 비틀었다는 것을 깨달았습니다."라고 말했습니다.
'맥스웰의 악마'라는 개념은 1867년 제임스 클러크 맥스웰(James Clerk Maxwell)이 가스의 각 개별 분자의 속도를 알 수 있는 능력을 가진 생물을 상상했을 때로 거슬러 올라갑니다. 그는 중간에 분리벽이 있고 빠르게 열고 닫을 수 있는 문이 있는 가스로 가득 찬 상자를 가져갈 것입니다. 악마는 각 분자의 속도에 대한 지식으로 문을 열어 느린(차가운) 분자가 한쪽에 쌓이고 빠른(뜨거운) 분자가 다른쪽에 쌓이도록 할 수 있습니다. "악마는 열역학 제2법칙을 위반할 가능성에 대해 토론하기 위한 사고 실험 이었습니다. 물론 그런 악마는 존재하지 않았습니다."라고 Morello 교수는 말합니다.
"이제 빠른 디지털 전자 장치를 사용하여 어떤 의미에서 하나를 만들었습니다. 우리는 그에게 단 하나의 전자를 관찰하고 가능한 한 차갑게 만드는 작업을 맡겼습니다. 여기서 '차가운'은 우리가 만들고 운영하려는 양자 컴퓨터의 '0' 상태." 이 결과의 의미는 양자 컴퓨터의 실행 가능성에 매우 중요합니다. 그러한 기계는 약간의 오류를 허용할 수 있는 능력을 가지고 구축될 수 있지만, 오류가 충분히 드문 경우에만 가능합니다. 오류 허용 오차의 일반적인 임계값은 약 1%입니다. 이는 최종 결과의 준비, 작동 및 판독을 포함한 모든 오류에 적용됩니다. 이 '맥스웰의 악마' 전자 버전 을 통해 UNSW 팀은 준비 오류를 20%에서 1%로 20배 줄일 수 있었습니다. 존슨 박사는 "양자 하드웨어 계층에 추가적인 복잡성 없이 최신 전자 기기를 사용함으로써 우리는 신뢰할 수 있는 후속 계산을 허용하기에 충분한 정확도 내에서 전자 양자 비트를 준비할 수 있었다"고 말했다. "이것은 양자 컴퓨팅의 미래를 위한 중요한 결과입니다. 그리고 150년 전 아이디어의 구체화를 나타내기도 한다는 점이 매우 특이합니다!"
추가 정보: Mark AI Johnson 외, Bayesian Maxwell의 악마로 Qubit 초기화의 열 제한 극복, Physical Review X (2022). DOI: 10.1103/PhysRevX.12.041008 저널 정보: Physical Review X 뉴사우스웨일즈 대학교 제공
https://phys.org/news/2022-11-quantum-feat-modern-year-old-thought.html
.Studying muonium to reveal new physics beyond the Standard Model
표준모형을 넘어선 새로운 물리학을 밝히기 위한 뮤오늄 연구
Miriam Arrell, Paul Scherrer 연구소 200-800MHz 범위의 22.5W에서 뮤오늄 주파수 스캔. 장착된 검은색 선은 3S 기여가 없는 회색 선입니다. 오류 막대는 계산 통계 오류에 해당합니다. 색칠된 영역은 2S − 2P 1/2 전이, 즉 583MHz(파란색), 1140MHz(주황색), 1326MHz(녹색) 및 결합된 3S − 3P 1/2 (노란색 )의 기본 기여도를 나타냅니다. ). TL OFF인 데이터 포인트는 그림에 표시되지 않지만 피팅에 포함됩니다. 그것은 20.4(4) × 10 -4 에 있다. 크레딧: 네이처 커뮤니케이션즈 (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-34672-0 NOVEMBER 29, 2022
-뮤오늄(muonium)이라는 이국적인 원자를 연구함으로써 연구자들은 오작동하는 뮤온이 입자 물리학의 표준 모델에 콩을 쏟아 놓기를 바라고 있습니다. 뮤오늄을 만들기 위해 그들은 Paul Scherrer Institute PSI에서 세계에서 가장 강렬한 저에너지 뮤온 빔을 사용합니다. 이 연구는 Nature Communications 에 게재되었습니다 . 뮤온은 종종 전자의 무거운 사촌으로 묘사됩니다. 더 적절한 설명은 악성 관계일 수 있습니다. 그것의 발견이 "누가 그것을 명령했는지"(노벨상 수상자 Isidor Isaac Rabi)라는 말을 촉발시킨 이후, 뮤온은 법을 어기는 장난으로 과학자들을 속여 왔습니다. 뮤온의 가장 유명한 경범죄는 자기장 에서 너무 많이 흔들리는 것입니다. 뮤온의 비정상적인 자기 모멘트 는 Fermilab에서 2021년 뮤온 g-2 실험 으로 헤드라인을 장식했습니다 .
-뮤온은 또한 양성자의 반지름을 측정하는 데 사용되었을 때 특히 문제를 일으켰습니다. 이전 측정과 양성자 반지름 퍼즐 로 알려지게 된 것과는 완전히 다른 값을 초래했습니다 . 그러나 뮤온은 비난을 받기보다는 놀라운 행동으로 인해 소중히 여겨져 표준 모델을 넘어서는 새로운 물리학을 밝힐 가능성이 높습니다. 뮤온의 이상한 행동을 이해하기 위해 PSI와 ETH Zurich의 연구원들은 뮤오늄으로 알려진 이국적인 원자로 눈을 돌렸습니다. 전자에 의해 궤도를 도는 양의 뮤온에서 형성되는 뮤오늄은 수소와 유사하지만 훨씬 더 간단합니다.
-수소의 양성자는 쿼크로 구성되어 있는 반면, 뮤오늄의 양성 뮤온은 하부 구조가 없습니다. 그리고 이것은 예를 들어 뮤온의 질량과 같은 기본 상수의 매우 정확한 값을 얻음으로써 이러한 문제를 분류할 수 있는 매우 깨끗한 모델 시스템을 제공한다는 것을 의미합니다. "뮤오늄을 사용하면 속성을 매우 정확하게 측정할 수 있기 때문에 표준 모델과의 편차를 감지할 수 있습니다. 그리고 이것을 본다면 표준 모델을 넘어서는 이론 중 어떤 것이 실행 가능한지 여부를 추론할 수 있습니다. " ETH Zurich의 Paolo Crivelli는 Mu-MASS 프로젝트 의 틀에서 European Research Council Consolidator 보조금이 지원하는 연구를 이끌고 있다고 설명합니다 .
크리벨리와 프록샤는 뮤오늄으로 알려진 이국적인 원자에서 정확한 측정을 함으로써 우리가 알고 있는 물리 법칙의 차이를 드러낼 수 있는 뮤온을 사용하여 수수께끼 같은 결과를 이해하는 것을 목표로 하고 있습니다. 측정을 위해 그들은 스위스의 Paul Scherrer Institute PSI에서 세계에서 가장 강렬하고 지속적인 저에너지 뮤온 소스를 사용합니다. 출처: Paul Scherrer Institute / Mahir Dzambegovic
세계에서 단 한 곳만 가능 이러한 측정을 매우 정확하게 수행하기 위한 주요 과제는 통계적 오류를 줄일 수 있도록 강렬한 뮤오늄 입자 빔을 사용하는 것입니다. 부수적으로 2마이크로초 동안만 지속되는 많은 뮤오늄을 만드는 것은 간단하지 않습니다. 낮은 에너지에서 충분한 양의 뮤온을 생성할 수 있는 곳은 전 세계에 한 곳이 있습니다. 바로 PSI의 Swiss Muon Source입니다. "뮤오늄을 효율적으로 만들려면 느린 뮤온을 사용해야 합니다. 처음 생산될 때 광속의 4분의 1로 이동합니다. 그런 다음 손실 없이 1,000배 정도 속도를 줄여야 합니다. PSI, 우리는 이 기술을 완성했습니다.
우리는 세계에서 가장 강력한 연속 저에너지 뮤온 소스를 보유하고 있습니다. 따라서 우리는 이러한 측정을 수행할 수 있는 고유한 위치에 있습니다."라고 PSI에서 저에너지 뮤온 그룹을 이끄는 Thomas Prokscha는 말합니다. 저에너지 뮤온 빔라인에서 느린 뮤온 은 전자를 픽업하여 뮤오늄을 형성하는 얇은 호일 타겟을 통과합니다. 그들이 등장함에 따라 Crivelli의 팀은 마이크로파 및 레이저 분광법을 사용하여 그들의 속성을 조사하기 위해 기다리고 있습니다. 에너지 수준의 작은 변화가 열쇠를 잡을 수 있습니다.
연구자들이 이렇게 자세하게 연구할 수 있는 뮤오늄의 특성은 에너지 준위입니다. 최근 간행물에서 팀은 처음으로 뮤오늄의 특정 매우 특정한 에너지 하위 수준 사이의 전환을 측정할 수 있었습니다. 다른 소위 초미세 레벨과 분리되어 전환을 매우 깔끔하게 모델링할 수 있습니다. 이제 그것을 측정할 수 있는 능력은 다른 정밀 측정 을 용이하게 할 것입니다 . 특히, 램 시프트로 알려진 중요한 양의 개선된 값을 얻는 것입니다.
램 이동은 고전 이론 에 의해 예측된 대로 수소가 "있어야 하는" 위치에 상대적인 수소 의 특정 에너지 수준 의 미세한 변화입니다 . 이러한 변화는 Quantum Electrodynamics(빛과 물질이 상호 작용하는 방식에 대한 양자 이론)의 출현으로 설명되었습니다. 그러나 논의한 바와 같이 수소에서 양성자(하위 구조를 소유)는 상황을 복잡하게 만듭니다. 뮤오늄에서 측정된 초정밀 램 시프트는 양자 전기역학 이론을 테스트할 수 있습니다. 더 있습니다.
뮤온은 양성자보다 9배 가볍다. 이것은 입자가 빛의 광자를 흡수한 후 반동하는 것과 같은 핵 질량과 관련된 효과가 향상됨을 의미합니다. 수소에서 감지할 수 없는 뮤오늄에서 이러한 값에 대한 고정밀 경로를 통해 과학자들은 뮤온 g-2 이상 현상을 설명할 특정 이론을 테스트할 수 있습니다. 예를 들어 스칼라 또는 벡터 게이지 보손과 같은 새로운 입자의 존재입니다. 뮤온을 저울에 올리기 이것의 잠재력이 아무리 흥미진진하더라도 팀은 더 큰 목표를 가지고 있습니다.
바로 뮤온의 무게를 측정하는 것입니다. 이를 위해 그들은 이전보다 1,000배 더 높은 정밀도로 뮤오늄의 다른 전이를 측정할 것입니다. 뮤온 질량의 초고정밀 값(목표는 10억분의 1)은 뮤온 g-2의 불확실성을 더욱 줄이기 위한 지속적
인 노력을 지원할 것입니다. "뮤온 질량은 이론으로 예측할 수 없는 기본 매개변수이므로 실험 정밀도가 향상됨에 따라 계산을 위한 입력으로 뮤온 질량의 개선된 값이 절실히 필요합니다."라고 Crivelli는 설명합니다. 이 측정은 수소 분광법과 독립적인 Rydberg 상수(원자 물리학에서 중요한 기본 상수)의 새로운 값으로 이어질 수도 있습니다. 이것은 양성자 반지름 퍼즐을 야기한 측정치 사이의 불일치를 설명할 수 있고 어쩌면 한 번에 해결할 수도 있습니다.
IMPACT 프로젝트와 함께 날아갈 태세를 갖춘 뮤오늄 분광법 그러한 실험의 주된 한계가 통계적 오류를 줄이기에 충분한 뮤오늄을 생산하는 것이라는 점을 감안할 때 PSI의 이 연구에 대한 전망은 밝아 보입니다. "IMPACT 프로젝트를 위해 계획된 고강도 뮤온 빔으로 우리는 잠재적으로 100배 더 높은 정밀도를 얻을 수 있으며 이것은 표준 모델에 대해 매우 흥미로워질 것입니다."라고 Prokscha는 말합니다. 추가 정보: Gianluca Janka 외, Muonium에서 2S1/2, F = 0에서 2P1/2, F = 1 상태로의 전이 주파수 측정, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-34672-0 저널 정보: Nature Communications Paul Scherrer 연구소 제공 추가 탐색 이론적으로 뮤온 쌍 생성을 위한 레시피
https://phys.org/news/2022-11-muonium-reveal-physics-standard.html
==========================
메모 2211301942 나의 사고실험 oms 스토리텔링
쿼크가 없는 양성 뮤온은 하부구조가 없다. 그런데 기본상수의 질량값을 가진 것이다. 뮤온은 종종 전자의 무거운 사촌으로 묘사된다. 이런 질량은 샘플b.qoms.singularity 중첩에서 나타난다. 허허.
Samplea.oms (standard)
b0acfd 0000e0
000ac0 f00bde
0c0fab 000e0d
e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
0b000f 0ead0c
0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a
sampleb.qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
0101000000
0010010000
0100100000
2000000000
0010000001
sample b.poms (standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
0000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0
sample c.oss (standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
-By studying an exotic atom called the muonium, researchers hope the malfunctioning muon will spill the beans on the standard model of particle physics. To create muonium, they use the world's most intense low-energy muon beam at the Paul Scherrer Institute PSI. The study was published in Nature Communications. Muons are often described as electrons' heavier cousins. A more apt explanation might be a malignant relationship. Ever since its discovery sparked the saying "who ordered it" (Nobel laureate Isidor Isaac Rabi), muons have fooled scientists with law-breaking pranks. The muon's most famous misdemeanor is wobbling too much in a magnetic field. The muon's unusual magnetic moment made headlines with the 2021 muon g-2 experiment at Fermilab.
- The muon also caused particular problems when it was used to measure the radius of a proton. It resulted in completely different values from previous measurements and what came to be known as the proton radius puzzle. However, rather than being condemned, muons are prized for their surprising behavior, which is likely to reveal new physics beyond the Standard Model. To understand the muon's odd behavior, researchers at PSI and ETH Zurich turned to an exotic atom known as the muonium. Formed from positive muons orbiting by electrons, muonium is similar to hydrogen but much simpler.
-The protons of hydrogen are composed of quarks, whereas the positive muon of muonium has no substructure. And this means that by obtaining very precise values of fundamental constants, for example the mass of the muon, it provides a very clean model system to classify these problems. "With Muonium, you can detect deviations from the Standard Model because you can measure properties very accurately. And if you see this, you can infer which of the theories beyond the Standard Model are viable."
==========================
memo 2211301942 my thought experiment oms storytelling
A benign muon without a quark has no substructure. However, it has the mass value of the basic constant. Muons are often described as electrons' heavier cousins. This mass appears in the sample b.qoms.singularity superposition. haha.
Samplea.oms (standard)
b0acfd 0000e0
000ac0 f00bde
0c0fab 000e0d
e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
0b000f 0ead0c
0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a
sampleb. qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
0101000000
0010010000
0100100000
2000000000
0010000001
sample b.poms (standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
0000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0
sample c.oss (standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
댓글