Исследователи из Университета RMIT и национального научного агентства Австралии CSIRO представили метод, который позволяет значительно продлить срок службы квантовых батарей — в 1000 раз дольше, чем в предыдущих демонстрациях.
Квантовая батарея — это теоретическая концепция, возникшая в результате исследований в области квантовой науки и технологий. В отличие от традиционных батарей, которые полагаются на химические реакции, квантовые батареи используют квантовую суперпозицию и взаимодействие между электронами и светом для ускорения зарядки и потенциально увеличения ёмкости хранения.
В новом исследовании учёные успешно протестировали новый способ продления срока службы квантовой батареи. Соавтор исследования и кандидат наук RMIT Даниэль Тиббен сказал, что они приближаются к созданию работающей квантовой батареи.
«Хотя мы рассмотрели лишь крошечный компонент общей картины, наше устройство уже намного лучше хранит энергию, чем его предшественники», — сказал он.
Для этого исследования, опубликованного в PRX Energy, команда создала и изучила пять устройств, которые работали лучше всего, когда два определённых уровня энергии идеально совпадали, позволяя более эффективно хранить энергию.
Лучшее устройство смогло хранить энергию в 1000 раз дольше, чем в предыдущих демонстрациях, улучшив хранение энергии с наносекунд до микросекунд. Команда говорит, что, хотя это может показаться не таким уж большим сроком, прорыв доказывает концепцию и закладывает основу для будущих исследований.
Новое слово в трёхмерной микроскопии живых клеток
Трёхмерное (3D) изображение имеет важное значение для исследования клеточной структуры и динамики. Традиционные оптические методы основаны на адгезионных или механических силах для удержания и сканирования клеток, что ограничивает их применимость к суспензионным клеткам и может вызывать стрессовые реакции. Разработка бесконтактной, полностью оптической техники 3D-визуализации для живых суспензионных клеток остаётся важной задачей для продвижения биологических исследований in situ.
В исследовании, опубликованном в Science Advances, профессор Яо Баоли из Сяаньского института оптики и прецизионной механики (XIOPM) Китайской академии наук и профессор Оливье Ж. Ф. Мартин из Швейцарской федеральной политехнической школы в Лозанне разработали оптическую секцию с помощью микроскопии (OTSM), которая позволяет проводить полностью оптическую 3D-визуализацию живых суспензионных клеток.
Исследователи разработали OTSM путём интеграции голографических оптических ловушек (HOTs) со структурированной микроскопией освещения (SIM). Массив оптических ловушек в форме лепестков точно захватывает несколько живых суспензионных дрожжевых клеток.
Использование фундаментальных моделей для реконструкции адронно распадающихся тау-лептонов
Модели фундаментального обучения — это большие модели искусственного интеллекта, обученные в общем, не зависящем от конкретной задачи, режиме на больших объёмах данных. В физике элементарных частиц моделирование данных является дорогостоящим и не совсем точным. Чтобы обойти это, исследователи изучают использование фундаментальных моделей.
В исследовании, опубликованном в SciPost Physics Core, учёные изучили, как одну из предложенных фундаментальных моделей, изначально обученную на струях, можно перепрофилировать для решения совершенно другой задачи: реконструкции адронно распадающихся тау-лептонов.
Результаты показывают, что предварительно обученная модель хорошо работает с этим новым типом данных и превосходит модели, обученные с нуля, по нескольким ключевым параметрам. Это говорит о том, что фундаментальные модели могут помочь сделать анализ физики элементарных частиц более эффективным и масштабируемым, особенно в ситуациях, когда высококачественные смоделированные данные ограничены.