Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     Siemens  n-tv 
Datenbankrecherche:

Fachgebiet (optional):

 

A quantum computer breakthrough and dark matter stars

30.11.2007
Highlights in this issue: A quantum computer breakthrough and dark matter stars.

Anzeige

Quantum Computer Breakthrough


Chao-Yang Lu, Daniel E. Browne, Tao Yang, and Jian-Wei Pan Physical Review Letters (forthcoming) and B. P. Lanyon, T. J. Weinhold, N. K. Langford, M. Barbieri, D. F. V. James , A. Gilchrist, and A. G. White
Physical Review Letters (forthcoming)

Two research groups have independently managed to experimentally solve a mathematical problem with light-based quantum computers. The simultaneous achievements appear to be the first experimental demonstrations of true (though rudimentary) quantum mechanical computations. Both groups manipulated quantum mechanically entangled photons to calculate the prime factors of the number 15.

Although the physicists could have gotten the answer to the problem much more easily by querying an average elementary school child, the method both groups used involved a quantum mechanical approach commonly known as Shor's algorithm. Previous theoretical work has shown that the algorithm could potentially crack cryptographic codes that are practically unbreakable with non-quantum mechanical (classical) computers.

While there's no great need to factor numbers as small as 15, the research demonstrates that quantum computation is feasible with existing technology and could in principle be scaled up to tackle problems that would take longer than the age of the universe to solve with any classical computer, but would require only minutes on a quantum computer.

In addition to factoring large numbers and solving other challenging mathematical problems, quantum computers based on the work of these two groups could help model quantum mechanical problems in physics and chemistry (see http://xxx.lanl.gov/ftp/arxiv/papers/0710/0710.0278.pdf for an example of a quantum simulator experiment by C.-Y. Lu et al.), and lead to ultra high speed searching algorithms.

Chao-Yang Lu and his group are currently expanding on their work by trying to manipulate larger numbers of quantum bits. In the long run, they plan to add quantum memory to their quantum computers, which could further increase the number of photons they can control. In addition, because the loss of photons is a huge problem for light-based quantum computation, they are working on some basic quantum codes that can protect the quantum information from photon loss error. These sorts of issues are crucial in the effort to scale up photonic quantum computation. - JR

Dark Matter Stars

Douglas Spolyar, Katherine Freese, and Paolo Gondolo Physical Review Letters (forthcoming)

Before stars were fueled by nuclear fusion, they may have been fueled by dark matter. Researchers have theorized that "Dark Stars" may have been supported by the huge release of energy from dark matter annihilation (i.e. the release of energy that comes when matter and antimatter encounter each other) in the early universe. The physicists from UC Santa Cruz, UM Ann Arbor, and the University of Utah believe that despite many theories stating otherwise, dark matter did have an effect on the first stars in the universe.

The release of energy from dark matter/anti-dark matter annihilation may have prevented the first proto-stars from collapsing and beginning fusion, but in turn could have heated a star¿s core enough to support it. This would change the time scale of the formation of second generation stars, the appearance of elements like nitrogen, carbon, and oxygen in our universe, and other aspects of stellar evolution.

Products of the annihilation, such as neutrinos, gamma-rays, or antimatter may make these dark stars or their remnants detectable. Although stars composed of dark matter are likely to be much dimmer than normal stars, they may produce some light. The next step for researchers will be to determine how much visible light the dark stars give off, and how long they survive. Dark stars may have died out millions of years ago, or they may still exist today.

The idea of dark stars relies on the Lightest Super symmetric Particle (LSP), a highly favored candidate for particles that make up dark matter. The properties of the LSPs are consistent with current information about dark matter in the universe. Many physicists are hopeful that new experiments in particle colliders will soon yield more discoveries on the nature of dark matter, and perhaps offer insight into the possibility of dark stars in the early universe. - CC

Contact: James Riordon
American Physical Society
riordon@aps.org
301-209-3238

James Riordon | Quelle: American Physical Society
Weitere Informationen: www.aps.org

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Mit Hitze Daten speichern
07.02.2012 | Paul Scherrer Institut (PSI)

nachricht Mit Laserpuls auf das einzelne Molekül
06.02.2012 | Max-Planck-Institut für Quantenoptik

Alle Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>


Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Bronze-Matrjoschka: hocheffiziente Katalysatoren und Nanoröhrchen mit ungewöhnlicher Symmetrie


Eine Puppe in der Puppe und noch eine drumherum – so erklärt Thomas Fässler seine Moleküle: Er packt ein Atom in einem Käfig in noch ein weiteres Atomgerüst.

Mit ihrer großen Oberfläche könnten solche Strukturen als hocheffiziente Katalysatoren dienen. Wie bei dem russischen Holzspielzeug sitzt ganz innen drin ein einzelnes kleines Zinnatom, eingepackt in eine Hülle aus zwölf Kupferatomen, und diese ist nochmals umgeben von weiteren 20 Zinnatomen.

In der Arbeitsgruppe von Professor Fässler am Institut für Anorganische ...

Im Focus: Notunterkünfte für Katastrophengebiete


Eine Notunterkunft muss schnell verfügbar, kostengünstig, leicht zu transportieren und unkompliziert im Aufbau sein.

In der Katastrophenhilfe ist daher das Zelt die erste Wahl. Doch oft wird aus dem Provisorium ein Dauerzustand, der sich über Jahre erstrecken kann. Ziel des Projektes Architekturstudierender am KIT: ein Ansatz, der die Lebensbedingungen in solchen Zeltlagern verbessert. Mit der sechseckigen Konstruktion „x-tent.me“ entwickelten sie eine Übergangsform zwischen temporärer ...

Im Focus: Was Larven hungrig macht


Viele Insektenlarven fressen Pflanzen und richten so in der Landwirtschaft Schaden an. Wie wird das Fressverhalten der Larven gesteuert, welche Hormone sind daran beteiligt? Das untersuchen Wissenschaftler vom Biozentrum der Universität Würzburg. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert ihr Projekt.

Ob ein Mensch Hunger spürt oder sich satt fühlt, wird durch ein komplexes Signalnetzwerk in seinem Organismus bestimmt. Daran beteiligt sind Nervensystem, Magen-Darm-Trakt, Bauchspeicheldrüse und Fettzellen, wobei diese Akteure über so genannte Neuropeptide wie Orexin und über Peptidhormone wie Insulin oder Leptin miteinander kommunizieren. Peptide von diesem Typus spielen im ...

Im Focus: Getriebelose 6-Megawatt-Windturbine am Markt


Siemens hat eine getriebelose Windenergieanlage mit sechs Megawatt (MW) Leistung für den Offshore-Einsatz auf den Markt gebracht.

Windturbinen ohne Getriebe zeichnen sich durch ein robustes Design und ein geringes Gesamtgewicht aus. Diese Kombination senkt Infrastruktur-, Installations- und Wartungskosten und steigert die Energieausbeute und damit die Rentabilität über die gesamte Lebensdauer der Anlage. Die Rotorblätter der SWT-6.0-Windturbine sind mit 75 Meter Länge die größten für 6-MW-Anlagen.

Sie basieren auf ...

Im Focus: Ultrahochspannung: Schalter für 1,2 Megavolt


Siemens hat den weltweit ersten Leistungsschalter entwickelt, der bei Spannungen von 1,2 Millionen Volt arbeitet.

Solche Ultrahochspannungen erhöhen die Übertragungskapazität von Stromleitungen und bieten so die Möglichkeit, auf relativ wenigen Trassen große Mengen elektrischer Energie zu transportieren.

Leistungsschalter werden in Umspannwerken eingesetzt, um einzelne Stromleitungen zu- oder abzuschalten. Der neue Schalter ist für eine Testinstallation im indischen Bina bestimmt. Indien setzt auf die Ultrahochspannungs-Technik, um seine ...

Alle Focus-News des innovations-reports >>>

Anzeige

B2B Suche
Produkt / Dienstleistung
Firma / Organisation

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Aktuell

Mit Hitze Daten speichern

07.02.2012 | Physik Astronomie

Sharp images from the living mouse brain

07.02.2012 | Biowissenschaften Chemie

Wir sind Übermorgenmacher

07.02.2012 | Architektur Bauwesen

VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Veranstaltungen

Zuverlässig und sicher fahren mit alternativen Antrieben

07.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

II. HHL-Energiekonferenz zu “Smart Cities“

07.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

GI-VDE-Forum zum Thema IT-Sicherheit auf der CeBIT am 9. März 2012 ab 11:00 Uhr

07.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

FindAndHelp