Все новости

Ученые нашли новую связь между квантовой информацией и квантовой теорией поля

Это удалось благодаря своеобразному математическому "полигону"

ТАСС, 9 августа. Ученые из России и США установили новую связь между квантовой информацией и квантовой теорией поля. Благодаря этому можно будет понять роли квантовой информации в различных областях физики. Результаты работы опубликовал научный журнал Physical Review Letters, кратко об этом пишет пресс-служба Сколковского института науки и технологий.

"[Ученые] впервые установили наличие связи между квантовыми кодами исправления ошибок и двумерными конформными теориями поля. Последние описывают взаимодействия между квантовыми частицами и уже используются в качестве общепринятого средства для теоретического описания целого ряда явлений – от фундаментальных элементарных частиц до квазичастиц, присутствующих в таких материалах, как графен", – говорится в сообщении.

Квантовая информация играет все более важную роль в качестве организующего принципа, объединяющего различные области физики. Так, одной из составляющих представлений о квантовой гравитации является теория квантовой коррекции ошибок, описывающая способы защиты и восстановления информации в квантовых компьютерах и других сложных взаимодействующих системах.

Как отмечают авторы работы, обычно информация, хранящаяся в физических системах, локализована. Например, компьютерный файл занимает определенную небольшую область жесткого диска. Любое непредвиденное или нежелательное взаимодействие, в результате которого информация записывается на более обширной области диска, исследователи называют "ошибкой". Например, это будет фрагменты компьютерного файла, которые будут разбросаны по разным частям жесткого диска.

"Для того чтобы собрать эти фрагменты воедино и восстановить исходную информацию, используются специальные математические протоколы - так называемые коды исправления ошибок, которые широко используются в системах хранения и передачи данных. В тех случаях, когда важна квантовая природа физической системы, аналогичную функцию восстановления информации выполняют квантовые коды исправления ошибок", – рассказал один из авторов работы Анатолий Дымарский.

Ранее ученым удавалось получить лишь схематическое представление о роли кодов, но детально разобраться в том, какой механизм лежит в основе локальности информации, пока не удалось. Продвинуться в решении этих вопросов смогли ученые в новой работе. "Теперь у нас появилась новый "полигон", новое поле для исследования роли квантовых кодов исправления ошибок в рамках квантовой теории поля и соответственно квантовой гравитации", – добавил Дымарский.