Квантовая физика поможет найти Землю 2.0
Когда астрономы говорят о прямой визуализации экзопланеты, вращающейся вокруг далёкой звезды, они чаще всего используют аналогию с попыткой разглядеть светлячка рядом с массивным прожектором. Экзопланета, подобная Земле, невероятно тусклая — обычно в 100 миллионов — 10 миллиардов раз тусклее своей звезды.
Понятно, что это делает её очень труднодоступной для наблюдения. Но новая статья Хёнсу Чоя из Университета Ханьян в Южной Корее и его соавторов, доступная в виде препринта на arXiv, описывает теоретическое решение — с использованием сочетания интеллектуальных компьютерных алгоритмов и квантовой физики.
Квантовая физика, вероятно, не первое, что приходит на ум, когда речь идёт о визуализации чего-то столь большого, как планета. На самом деле, фундаментальное противоречие в основе физики между квантовой механикой и теорией относительности также не сулит ничего хорошего для её полезности. Но чтобы понять, как это может быть полезно, сначала нужно разобраться в концепции предела Рэлея.
Если два объекта находятся невероятно близко друг к другу и каждый излучает фотоны, их свет сливается в одно пятно, если расстояние между ними меньше, чем расстояние, известное как предел Рэлея. В случае экзопланет это означало бы, что свет планеты полностью поглощается светом звезды. Обычный фотодетектор обнаружит фотон, но не сможет отличить, исходил ли он от планеты или от звезды-хозяина.
Здесь вступает в игру квантовая механика. В квантовой механике фотоны содержат гораздо больше информации, чем просто уровень энергии, или «яркость». Одна из таких составляющих информации известна как форма волны, и измерение фотона на основе его формы волны называется измерением пространственной моды.
Разработав систему, в которой фотоны сортируются по их волновым характеристикам до того, как попадут на фотонный детектор, система может извлекать дополнительную информацию, которую упускают обычные камеры.
Для обеспечения работы в реальном времени потребовалось встроить в программное обеспечение для анализа изображений непрерывную обратную связь. Сначала исследователи ввели логарифмическую шкалу, чтобы гарантировать, что их алгоритм сможет отслеживать экстремальные различия в яркости между планетой и звездой.
Когда алгоритм начинает предполагать, как выглядит звездная система (т.е. сколько планет и звезд в ней находится), он вычисляет так называемую симметричную логарифмическую производную, которая указывает сортировщику фотонов, как сдвигать и корректировать данные, чтобы обеспечить сохранение максимального количества квантовой информации.
Крайне важно, что они заменили сделанное человеком предположение о количестве планет, которые должен искать алгоритм, статистическим инструментом, называемым байесовским информационным критерием.
После внедрения обратной связи авторы запустили алгоритм на смоделированной звездной системе с одной звездой и двумя планетами — одна из которых была всего в 10 000 раз тусклее своей звезды, а другая — в 100 миллионов раз тусклее. Обе планеты находились в пределах рэлеевского предела.
Используя моделирование методом Монте-Карло (с небольшими изменениями начальных условий в нескольких запусках), алгоритм правильно определял общее количество объектов (т.е. 3) в 72,5% случаев.
Когда система работала, она могла определять местоположение планет в симуляции с точностью до одного пикселя. Она также могла оценить истинную яркость ультратусклой планеты с точностью до коэффициента два в 99,7% случаев, при условии, что она правильно оценила количество объектов.
Моделирование — это здорово, но оно не всегда точно отражает реальный мир. Авторы сделали все возможное, чтобы смоделировать его, намеренно нарушив выравнивание виртуального телескопа и создав наборы данных, используемые в моделировании.
Алгоритм смог адаптироваться к этому искусственно созданному шуму в режиме реального времени, при этом его показатель успешности снизился лишь до 71,3%. Однако в реальных телескопах существует множество других источников шума, и пока неясно, насколько хорошо алгоритм может справляться с другими видами шума.
Следует признать, что в статье описывается лишь компьютерное моделирование. Но даже при этом она представляет собой огромный шаг вперед в разработке квантовых систем визуализации, способных обнаруживать планеты, в 100 миллионов раз тусклее своих звезд — это колоссальное улучшение по сравнению с существующими квантовыми системами визуализации, которые способны обеспечить контрастность в 1/1000 между целевой планетой и ее звездой.
Она также четко обозначает путь для разработчиков аппаратного обеспечения. Хотя физические реализации обычно значительно отстают от теоретических достижений, это лишь вопрос времени, когда кто-то создаст одну из таких систем и попытается с ее помощью найти новую экзопланету.
Остается выяснить, какие еще проблемы необходимо решить для успеха этой работы. Но с чисто теоретической точки зрения физики, это сочетание поиска экзопланет с квантовой визуализацией представляет собой поистине уникальный подход к одной из самых захватывающих областей современной астрономии.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Отправить донат на поддержку проекта "Аномальные новости"
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Верите ли вы в НЛО. Ответ теолога

Грибы заложили основу человеческой цивилизации

Живые клетки можно перепрограммировать

Загадки, метеоры и фу-файтеры

Зеркало как портал

Инопланетяне живут в океанах Земли

Кем были гиганты, правившие до ацтеков

Кто такой Чёрный человек и зачем он приходит к людям

Куда исчез Колосс Родосский

Огромный комплекс курганов скрывался на виду

Одежда, которая сбивает с толку системы видеонаблюдения

Одержимость Трампа НЛО принимает унизительный оборот

Путешествие маори в Антарктиду

Самая опасная часть раскрытия информации об НЛО

Таинственная дорога Бимини - путь в Атлантиду

Тайна гигантского Зуба Будды

Тёмные времена Кали-юги

Убедительные признаки существования тёмной материи

Уфолог рассказал о близких контактах

Хроники необычных явлений XVI–XVII веков

Древние легенды о посланцах с небес

Древний бог, враг и хранитель мироздания

Жена астронавта раскрыла лунные тайны

Жизнь, смерть и жизнь подавленных воспоминаний

За что на самом деле истребили кентавров

Загадочный затерянный континент инопланетян

Инженер НАСА увидел НЛО, осветившее небо

Как космические камни превращаются в метеориты

Как получать изображения каменистых экзопланет

Как путешествие Солнца сформировало климат Земли

Как разум возник из бессознательной материи

Метеоритная пыль хранит следы магнетизма

Неопознанные биологические объекты

Огромный дискообразный корабль заметили над США

Открытие гигантских скелетов в Огайо

Первое НЛО в США оказалось посланцем мира духов

Самая опасная часть раскрытия НЛО - не инопланетяне

Сверхпроводимость, усиленная вакуумными флуктуациями

Христиане расходятся во мнениях о науке о разуме

Четырехзвездная система, затмевающая саму себя

Воздушный корабль иезуита

Вспышки чёрных дыр становятся всё тусклее

Гидрид железа переходит в экзотическое состояние

Древняя раса крылатых существ

Изменение ядерной геометрии кислорода и неона

Инопланетяне живут в океанах Земли

Исследование верований в НЛО

Каллисто привлекает меньше всего внимания

Капли РНК способствовали зарождению жизни на Земле

Китай запускает лунную миссию по поиску водяного льда

Кто возвел мегалитическую стену в селе Чусовое

Куда инопланетяне увезли целую деревню

Луна - космический корабль пришельцев

Марсоход обнаружил огромное поле многоугольников

Миф незаметно превратился в фольклор

НЛО - это, по сути, американские технологии

Новые модели показывают, что Земля - не случайность

Темная энергия и квантовая гравитация взаимосвязаны

Ученые считают, что обнаружили остатки Ноева ковчега

Я поговорила с призраком одной из жертв

Как изменение выхлопа влияет на звук автомобиля

Выбор диагностических сканеров. Оборудование для автодиагностики и критерии выбора

Анализ научной литературы с помощью ИИ

Впервые в истории получена квантовая запутанность

Карта песчаных дюн дает подсказки о далеких мирах

Книга 'Мы хотим верить' исследует реальность НЛО

Металлы НЛО оказались не земного происхождения

Новые рассекреченные документы об НЛО

Океан, хранящий скрытую историю Земли

Первые мгновения существования Вселенной

Первый в мире аэровокзал для аэротакси

Правительство США лжет в новостях об НЛО

Признаки двойного взаимодействия Хиггса

Роботы займут рабочие места на кухнях и аптеках

Серу обнаружили вокруг редкого класса звезд

Сканируйте книги пока их не уничтожил ИИ

Содержит ли правительство США тела инопланетян

Создали невидимые и невесомые линзы для VR-очков

Солнечные, магнитные и энергетические паруса

США скрывают четыре инопланетных вида

Тела инопланетян переместили в медицинские институты

Учёный НАСА использовал телепатию

Ванга предсказала дату конца света

Время и пространство не существуют

Загадка Ноева ковчега углубляется

Здоровье и космические полеты

Микробы могут выжить на южном полюсе Луны

Насколько мы близки к инопланетной жизни

НЛО преследовал меня прежде чем исчезнуть в море

Обнаружен Манхэттен на Марсе

Передача рабочих задач ИИ имеет свою цену

Правда о наблюдениях НЛО над Канадой

Самая быстрая из известных звезд Млечного Пути

Секрет квантовых вычислений заключается в негативности

Странный объект замечен на Марсе

США скрывают несколько инопланетных видов

США скрывают тела четырех видов инопланетян

Трампу следует действовать быстро в отношении НЛО

Треть американцев изменили свое мнение об НЛО

Учёный видел свидетельства обнаружения тел инопланетян

ФБР подробно описывает странный объект в небе

Физик обнаружил частицы, совершающие невозможное

Врата в инопланетную базу на Меркурии

Десять необычных достопримечательностей США

Жуткое предсказание физика о конце света

Запустили прототип биологического ЦОД

Земные микробы могут выжить на Луне

ИИ Grok начал отвечать бессвязной чушью

ИИ на самом деле просто выполнял инструкции

Людей научились распознавать по обычному Wi-Fi

Микробиологи нашли у иммунных клеток осязание

На марсианском побережье обнаружены руины города

Необычная перестройка иммунитета у супердолгожителей

НЛО наблюдает за миссией НАСА 1967 года

НЛО ромбовидной формы замечен над Китаем

Новые доказательства библейской истории о Моисее

Плазменный шар посетил дом уфолога

Планеты из других галактик обнаружили в Млечном Пути

Пророки говорят - Конец света близок

Роботы пришли на службу в полицию Китая

Тайна затерянного египетского города

ЦРУ помогло становлению компании Apple

Оборудование для автодиагностики и чип-тюнинга китайских автомобилей

Были ли денисовцы высокими

Древний город на Красной планете

Загадочные вспышки осветили пустыню в Калифорнии

Закономерность, выявленная в квантовой материи

Инопланетяне разгуливают по Марсу

Информатор раскроет подробности о инопланетянах

Как услышать голоса своих частей тела

Мистическое место Лысая гора

Обнаружили инопланетный объект на дне океана

Подозреваемый в убийстве секретного ученого

Почему НЛО - главная угроза для военных баз США

Правительство США скрывает тела инопланетян

Присутствие инопланетян на Красной планете

Радиационные исследования Туринской плащаницы

Соревнования по созданию радиотелескопа на Луне

Странные случаи наблюдения НЛО в Америке

США скрывают останки инопланетных видов

Тела четырех различных инопланетных видов

Темные звезды оставили после себя эхо

Трампа просят показать тела инопланетян

Жизнь после исчезновения струй черных дыр

Земля - лаборатория или новый дом

ИИ может усугубить политическую поляризацию

Инопланетяне - соседи землян из другого пространства

Инопланетяне наблюдают за нами как зоопарке

Как можно объяснить внешний вид Деймоса

Какое количество пыли с Марса безопасно для дыхания

Марсианский минерал, из которого образуются рубины

Марсолеты будут оснащены революционной антенной

Новый инструмент измеряет биологический возраст клеток

Оборотень из Фликстона

Получены снимки кратера от ракеты Falcon 9 на Луне

Почему христиане никогда не упоминают демонов

Саркофаги фараонов - копии инопланетных кресел

Связь между противоречивыми убеждениями и конспирологией

Сувениры из этого города проклинают туристов

Тайна вымерших рас белых гигантов

Теория скрытых звёзд

Что подразумевают под межпространственными существами

Ядерный удар по астероиду может нас спасти

Изготовление пластиковых табличек. Точная визуальная коммуникация для бизнеса

Автомобиль в собственность без банка. Выкуп, рассрочка, раскат и лизинг

Аномальные квантовые осцилляции в топоизоляторе

Большой сферический НЛО пролетел над Мехико

Власти хранят тела четырех типов инопланетян

Греческий Розуэлл, о которых никто не говорит

Дик Чейни руководил задержанием инопланетян

Зелёная пылевая буря на Марсе

Инсайдер НЛО просит Трампа об иммунитете

Йоги, пришельцы и забытые цивилизации

Кто предпочитает обсуждать НЛО

Легенда о Крысолове из Гамельна

Мегаземля GJ 523b в 23 раза массивнее Земли

Над Хибинами заметили облака-НЛО

Открытие на острове Пасхи может переписать историю

Первая пара питающихся сверхмассивных черных дыр

Почему публикации файлов об НЛО так важны

Почему Спилберг одержим НЛО

Рассекречивание файлов об НЛО

Странный вращающийся НЛО над Техасом

Темная материя линзирует источник нейтрино

Фестский диск - одна из величайших загадок археологии

Безаллергенные генномодифицированные бигли

Наверх
Яндекс.Метрика