• Новости
  • Наука
  • Учёные выяснили, как классический компьютер превзошёл квантовый
Нейросеть

Учёные выяснили, как классический компьютер превзошёл квантовый

Учёные Центра вычислительной квантовой физики выяснили, почему классический компьютер превзошёл квантовый Учёные Центра вычислительной квантовой физики (CCQ) при Институте Флэтайрон изучили поведение двумерной квантовой системы переворачивающихся магнитов и обнаружили явление, которое сдерживало рост запутанности в системе.

Это позволило классическому компьютеру решить задачу, ранее считавшуюся доступной лишь квантовым системам. В квантовом мире отдельный магнит может быть ориентирован вверх или вниз, или находиться в суперпозиции — квантовом состоянии, в котором он одновременно указывает вверх и вниз.

Направление магнита влияет на количество энергии, которое он имеет в магнитном поле. В первоначальной настройке все магниты были направлены в одном направлении.

Затем система была возмущена небольшим магнитным полем, что заставило некоторые магниты перевернуться и побудило соседние магниты сделать то же самое. Это поведение, когда магниты влияют на переворачивание друг друга, может привести к запутыванию — связыванию суперпозиций магнитов.

Со временем возросшая запутанность системы затрудняет моделирование на классическом компьютере. Однако в закрытой системе имеется ограниченное количество энергии, что ограничивает масштаб запутанности.

Было показано, что энергии достаточно для того, чтобы перевернуть небольшие, изолированные кластеры магнитов, что ограничивало запутанность. Это явление, названное конфайнментом, объясняет, почему классический компьютер смог выполнить задачу.

Исследование продемонстрировало, что в двумерных квантовых системах с замкнутой геометрией возможен конфайнмент, аналогичный явлению, наблюдаемому в одномерных системах. Авторы также разработали точную математическую модель, описывающую это поведение.

Она не только помогает глубже понять квантовые процессы в таких системах, но и предоставляет учёным полезный инструмент для анализа и разработки новых симуляций, которые позволят исследовать границы возможностей квантовых и классических компьютеров. Статья об этом открытии была опубликована в Physical Review Letters.

По словам учёных, это открытие помогает лучше определить границу между возможностями классических и квантовых компьютеров, которая до сих пор оставалась размытой.


Учёные исследуют опасность дезинфицирующих средств
Учёные из Калифорнийского университета в Дэвисе выяснили, что при вдыхании дезинфицирующие средства с четвертичными аммониевыми соединениями (QAC) наносят гораздо больший вред лёгким, чем при проглатывании.

В эксперименте на мышах были обнаружены серьёзные повреждения лёгких при уровнях QAC в крови, аналогичных тем, которые встречаются у людей. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Environmental Science & Technology (EST).

Оказалось, что вдыхание этих химикатов приводит к повреждениям лёгких, которые в 100 раз серьёзнее и в 100 раз более смертельны, чем при их проглатывании. Это заставляет задуматься о безопасности аэрозольных дезинфицирующих средств, которые часто используются дома и в общественных местах.

С 1940-х годов четвертичные аммониевые соединения активно применяются в средствах дезинфекции. Сами по себе эти химикаты обычно не испаряются, но часто входят в состав спреев для чистки.

При распылении они могут попасть в лёгкие. Исследования показали, что у 80 процентов участников в крови были обнаружены следы этих химикатов, что говорит о возможности их попадания в организм через дыхательные пути.

Результаты исследования подчёркивают необходимость дополнительного изучения потенциальной опасности этих веществ для людей, особенно при длительном воздействии.


Нейросеть
Путешествия укрепляют сердце и снижают стресс
Путешествия способны не только дарить радость, но и благотворно влиять на физическое и психоэмоциональное состояние человека.

Учёные из Техасского университета A&M доказали, что поездки помогают снизить уровень стресса, укрепить сердечно-сосудистую систему и повысить личную продуктивность. Эту информацию можно найти на сайте университета (TAMU).

В ходе исследования специалисты работали с 20 студентами, которые отправились в круиз. Участники эксперимента носили умные часы с приложением для мониторинга здоровья.

Устройства фиксировали сердечный ритм, движения и физическую активность студентов. Каждый час участники эксперимента вносили записи в дневники, где описывали свои действия.

Это позволило учёным связать повседневные активности студентов с изменениями в состоянии их сердечно-сосудистой системы. Результаты показали, что путешествия создают уникальную нагрузку на сердце, похожую на тренировку спортсмена.

Оказалось, что поездки способствуют чередованию напряжения и расслабления, что укрепляет сердце. Когда человек сталкивается с новыми впечатлениями, это активирует сердечный ритм, а затем он отдыхает и восстанавливает силы.

Этот процесс помогает улучшить состояние сердечно-сосудистой системы. Кроме того, исследование продемонстрировало, что длительные отпуска оказывают более заметное влияние, чем короткие поездки.

Например, недельный отпуск обеспечивает более долгосрочное снижение стресса, чем трёхдневные выходные. Ранее учёные выяснили, что спорт и дополнительные 11 минут сна снижают риск возникновения проблем с сердцем.


Нейросеть
Выявляй риски старения
Учёные изучили данные более 5,4 тысячи участников долгосрочного исследования старения и пришли к выводу, что сочетание уменьшения объёма мышечной массы и абдоминального ожирения может существенно увеличивать риск смерти у людей старше 50 лет.

Исследование проводилось в течение 14 лет, и его результаты были опубликованы в журнале Aging Clinical and Experimental Research (ACER). При оценке использовались два простых показателя, которые легко применять в клинической практике: окружность талии и индекс мышечной массы.

Выяснилось, что именно их сочетание, известное как саркопеническое ожирение, представляет наибольшую опасность. У людей с таким состоянием риск смерти оказался выше на 83 % по сравнению с теми, у кого не было ни ожирения, ни дефицита мышц.

Отдельные факторы сами по себе действовали слабее. Только абдоминальное ожирение не было связано с повышенным риском смерти, в то время как снижение мышечной массы увеличивало его примерно на 40 %.

Это говорит о том, что ключевую роль играет именно комбинация этих состояний.


Нейросеть
Передаётся привычка к алкоголю
Специалист проанализировал данные 43 817 пар «родитель — ребёнок» из австралийского исследования HILDA и пришёл к выводу, что склонность к употреблению алкоголя чаще передаётся от родителей детям по линии одного пола.

Связь между матерями и дочерьми, а также между отцами и сыновьями оказалась наиболее выраженной, в то время как влияния отцов на дочерей не обнаружено. Результаты были опубликованы в Health Economics (HE).

Выяснилось, что родительские модели поведения особенно сильно проявляются в два периода жизни: в 15–17 лет и затем в 28–37 лет, когда взрослые дети сами становятся родителями. Матери влияли не только на дочерей, но и на сыновей — как в подростковом возрасте, так и позже, во время перехода к родительству.

Авторы связывают это с тем, что именно в такие периоды люди особенно активно перенимают семейные нормы и образцы поведения. Исследователь отдельно сравнил биологические и небиологические пары «родитель — ребёнок».

Связь между матерями и дочерьми сохранялась даже там, где не было кровного родства. Это говорит о том, что ключевую роль играют не столько наследственность, сколько семейные установки и социальные нормы, усвоенные в детстве и юности.

Автор отмечает, что привычки, сформированные в раннем возрасте, оказываются очень устойчивыми. По его мнению, профилактика злоупотребления алкоголем должна быть особенно нацелена на подростков и молодых родителей, причём с учётом пола и семейной динамики.


Новости по теме