Физика

Основные состояния — это состояния квантовых систем с минимально возможной энергией. Квантовые компьютеры всё чаще используются для анализа основных состояний интересных систем, что, в свою очередь, может помочь в разработке новых материалов, химических соединений, фармацевтических препаратов и других ценных продуктов. Надежная подготовка основных квантовых состояний была давней целью научного сообщества физиков. Один из методов квантовых … Читать далее

В январе группа под руководством Джима Шука, профессора машиностроения в Колумбийской школе инженерии, разработала метод создания запутанных пар фотонов — ключевой компонент новых квантовых технологий. Для этого использовали кристаллическое устройство толщиной всего 3,4 микрометра. В октябре в журнале Nature Photonics была опубликована статья, в которой инженеры из Колумбийского университета уменьшили нелинейные платформы с высокой эффективностью … Читать далее

Понимание сложной динамики многих тел в лазерно-управляемых полиатомных молекулах имеет решающее значение для любых попыток управления химическими реакциями с помощью интенсивных световых полей. Ультракроткие и интенсивные импульсы рентгеновского излучения от лазеров на свободных электронах (FEL) открывают возможность непосредственно наблюдать значительные изменения молекул под воздействием лазерных полей. Прототип молекулы, знаменитый фуллерен C₆₀ в форме футбольного мяча, … Читать далее

Исследователи из Лаборатории прикладной физики Джонса Хопкинса (APL) в Лореле, штат Мэриленд, и Университета Джонса Хопкинса в Балтиморе совершили прорыв в описании квантового шума в квантовых системах — ключевой шаг к надёжному управлению ошибками в квантовых вычислениях. Их выводы, [опубликованные](https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/t78h-c9s3) в журнале Physical Review Letters, вносят важный вклад в преодоление давнего препятствия на пути разработки … Читать далее

Немецко-французская команда физиков из Университета Дортмунда, Университета Вюрцбурга и Университета Ле-Мана добилась запуска сдвиговых гиперзвуковых импульсов с исключительно большими амплитудами в металл-галогенидных перовскитах с помощью импульсного оптического возбуждения. Это открытие [опубликовано](https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adw9172) в журнале Science Advances. Материал, который до сих пор представлял большой интерес для фотовольтаики, благодаря новым результатам становится кандидатом для использования в оптически управляемых … Читать далее

Финальный экспериментальный результат для мюона всё ещё ставит теоретиков в тупик Возможность управлять светом с помощью света Существует несколько технологий, более фундаментальных для современной жизни, чем способность управлять светом с высокой точностью. От волоконно-оптической связи до квантовых датчиков — манипулирование фотонами лежит в основе большей части нашей цифровой инфраструктуры. Однако одна возможность оставалась недостижимой: управление … Читать далее

Двумерные (2D) ферромагнетики ван-дер-ваальсовых (vdW) материалов — это тонкие магнитные материалы, в которых молекулы или слои удерживаются вместе за счёт слабых сил притяжения, известных как силы ван-дер-ваальса. Эти материалы перспективны для разработки спинтронных устройств — систем, работающих с использованием спина (то есть собственного углового момента) электронов, а не электрического заряда. Ключевым параметром в контексте намагничивания … Читать далее

Когда ультрафиолетовый свет попадает на лёд — будь то в полярных регионах Земли или на далёких планетах — он запускает каскад химических реакций, которые десятилетиями озадачивали учёных. Исследователи из Школы молекулярной инженерии Прицкера при Чикагском университете (UChicago PME) и их коллеги из Международного центра теоретической физики имени Абдуса Салама (ICTP) использовали квантово-механическое моделирование, чтобы выяснить, … Читать далее

Внутреннее строение гигантских планет может достигать давления, более чем в миллион раз превышающего атмосферное давление на Земле. Из-за такого сильного давления материалы могут принимать неожиданные структуры и свойства. Понимание материи в этих условиях требует экспериментов, которые раздвигают границы физики в лаборатории. В недавней статье, опубликованной в Physical Review Letters, исследователи из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса … Читать далее

Исследователи из Университета Макмастера и Университета Питтсбурга создали первый функционально полный логический элемент — элемент И-НЕ (NAND) — в мягком материале, используя только лучи видимого света. Открытие, опубликованное в Nature Communications, знаменует значительный прогресс в области материалов, которые вычисляют, в которых материалы сами обрабатывают информацию без традиционной электронной схемы. Первый автор исследования Фариха Махмуд, начавшая … Читать далее

Рентгеновские наблюдения раскрывают удивительные особенности наиболее энергетически активной среды умирающей звезды. Примерно в 200 световых годах от Земли ядро мёртвой звезды вращается вокруг более крупной звезды в жутком космическом танце. Мёртвая звезда — это белый карлик, который создаёт мощное магнитное поле, притягивая материал от более крупной звезды в закрученный аккреционный диск. Эта пара, известная как … Читать далее

Атмосферная турбулентность — частый виновник неспокойных полётов, но хаотическое движение турбулентных потоков остаётся нерешённой проблемой в физике. Чтобы разобраться в системе, команда исследователей использовала объяснимый ИИ, чтобы определить наиболее важные области в турбулентном потоке, согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Communications под руководством Мичиганского университета и Политехнического университета Валенсии. Более чёткое понимание турбулентности может улучшить … Читать далее

Квантовые компьютеры, работающие на основе эффектов квантовой механики, могут решать некоторые вычислительные и оптимизационные задачи, которые не под силу классическим компьютерам. В отличие от битов — основных единиц информации в классических компьютерах, квантовые компьютеры используют так называемые кубиты. Кубиты — квантовый эквивалент битов — не ограничены двоичными состояниями (0 или 1), а могут существовать в … Читать далее

Что делает искусство искусством? Метод или создатель? Нужны ли для этого масляные краски и цветовая палитра, холст, положенный на пол, и разбрызганная по нему краска? Известный художник или малыш с карандашами? И когда речь идёт об авторе, можем ли мы достоверно определить, было ли произведение создано детьми или взрослыми? В новом исследовании, опубликованном в журнале … Читать далее

Использование лазеров для изучения электризации облаков Учёные из Института науки и технологий Австрии (ISTA) используют лазеры как пинцеты для изучения электризации облаков. Они ловят и заряжают микроскопические частицы лазером, чтобы наблюдать за их динамикой зарядки и разрядки. Этот метод, опубликованный в Physical Review Letters, может дать ключ к пониманию того, что вызывает молнии. Аэрозоли и … Читать далее

Когда сверхтекучие жидкости сталкиваются, физики обнаруживают смесь старого и нового поведения. В 1887 году был проведён один из самых важных экспериментов в истории физики. Американские учёные Майкельсон и Морли не смогли измерить скорость Земли, сравнив скорость света в направлении движения Земли со скоростью перпендикулярно ему. Это, возможно, наиболее важное нулевое измерение в истории науки привело … Читать далее

Что-то странное происходит в материале платина-висмут-два (PtBi₂) Новое исследование, проведённое учёными из Института материаловедения Общества Макса Планка в Дрездене и Центра передового опыта ct.qmat, демонстрирует, что, хотя PtBi₂ может выглядеть как типичный блестящий серый кристалл, электроны, движущиеся через него, ведут себя необычно. В 2024 году исследовательская группа показала, что верхняя и нижняя поверхности материала обладают … Читать далее

Скрытое правило зажигания: аналитический закон, управляющий многоударными имплозиями для сверхвысокой компрессии Институт физики высоких энергий (IHEP) Китайской академии наук успешно завершил строительство подземной обсерватории нейтрино в Цзянмэне (JUNO) и опубликовал [первые физические результаты](https://doi.org/10.48550/arXiv.2511.14590). После более чем десяти лет проектирования, строительства и международного сотрудничества JUNO стал первым в мире крупномасштабным высокоточным детектором нейтрино нового поколения, начавшим … Читать далее

Способность точно изучать электроны и управлять ими в электронных микроскопах может открыть новые возможности для разработки как сверхбыстрых методов визуализации, так и квантовых технологий. За последние несколько лет физики разработали новые экспериментальные инструменты для изучения поведения электронов, не связанных с каким-либо материалом, используя так называемые наномасштабные полевые эмиттеры — крошечные металлические наконечники, которые высвобождают электроны … Читать далее

Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме обнаружили, что магнитная составляющая света играет непосредственную роль в эффекте Фарадея, опровергая 180-летнее предположение о том, что значение имеет только его электрическое поле. Их выводы, опубликованные в Scientific Reports, показывают, что свет может магнитно влиять на материю, а не только освещать её. Открытие открывает новые возможности в оптике, спинтронике … Читать далее

Использование полых оптических волокон для мониторинга ускорителей Команда тестирует применение полых оптических волокон для измерения профиля и положения пучков, извлекаемых из Super Proton Synchrotron (SPS), второго по величине ускорителя частиц в ЦЕРН, который питает эксперименты, расположенные в Северной зоне. В отличие от обычных волокон В отличие от обычных волокон, которые направляют свет через твёрдое стекло, … Читать далее

Учёные из Университета Суонси сыграли ведущую роль в научном прорыве в ЦЕРН, разработав инновационную технику, которая увеличивает скорость улавливания антиводорода в десять раз. Достижение в рамках международного проекта ALPHA Прогресс, достигнутый в рамках международного сотрудничества ALPHA, был опубликован в журнале Nature Communications и может помочь ответить на один из самых больших вопросов физики: почему существует … Читать далее

Когда ток проходит через провод, у него не всегда идеальный путь. Крошечные дефекты внутри провода означают, что току приходится идти более сложным маршрутом. Это проблема для инженеров и производителей, стремящихся создать надёжное оборудование. Благодаря партнёрству с промышленностью исследователи из Инженерного колледжа FAMU-FSU и Центра передовых энергетических систем Университета штата Флорида, а также Национальной лаборатории высоких … Читать далее

В современном интернете повседневная жизнь небезопасна: хакеры могут взломать банковские счета или украсть цифровые идентификаторы. Благодаря искусственному интеллекту атаки становятся всё изощрённее. Квантовая криптография обещает более эффективную защиту. Она обеспечивает безопасность связи от прослушивания, опираясь на законы квантовой физики. Однако на пути к квантовому интернету всё ещё есть технические трудности. Исследователи из Института полупроводниковой оптики … Читать далее

Оптические квантовые компьютеры привлекают внимание как технология вычислений следующего поколения, отличающаяся высокой скоростью и масштабируемостью. Однако точная характеристика сложных оптических процессов, в которых несколько оптических мод взаимодействуют для генерации квантовой запутанности, считалась чрезвычайно сложной задачей. Исследовательская группа KAIST преодолела это ограничение, разработав высокоэффективную методику, которая позволяет полностью охарактеризовать сложные многомодовые квантовые операции в эксперименте. Эта … Читать далее

Исследователи из Университета Райса и Национальной лаборатории Ок-Риджа представили модель магнитного резонанса, основанную на физике, которая объединяет динамику на молекулярном уровне с макроскопическими сигналами магнитно-резонансной томографии (МРТ). Это обещает новое понимание взаимодействия контрастных агентов с молекулами воды. Новая модель обещает более чёткие снимки Исследование опубликовано в The Journal of Chemical Physics. Новый подход, известный как … Читать далее

Исследователи из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли (Berkeley Lab) и Калифорнийского университета в Беркли провели беспрецедентное моделирование квантового микрочипа. Это стало важным шагом вперёд в совершенствовании чипов, необходимых для технологий следующего поколения. Моделирование проводилось на суперкомпьютере Perlmutter в Национальном энергетическом исследовательском вычислительном центре (NERSC) — объекте Министерства энергетики США (DOE). В работе было задействовано более … Читать далее

Исследователи из группы Ханнса-Кристофа Нэгерла впервые в мире создали ультрахолодные молекулы KCs в их абсолютном основном состоянии. Начав со смешивания облаков атомов калия и цезия, охлаждённых почти до температуры, близкой к абсолютному нулю, они смогли использовать комбинацию магнитных полей и лазерных лучей для соединения пар свободно движущихся атомов в химически стабильные молекулы. Работа [опубликована](https://link.aps.org/doi/10.1103/gjzh-8dsb) в … Читать далее

Новый диагностический прибор для пучков одобрен для использования на Большом адронном коллайдере Исследователи из группы QUASAR Университета Ливерпуля разработали новый прибор для диагностики пучков, который был одобрен для использования на Большом адронном коллайдере (БАК) — самом мощном в мире ускорителе частиц. Новое устройство Новое устройство, известное как монитор Beam Gas Curtain (BGC), решает одну из … Читать далее

Сегнетоэлектрические материалы используются в инфракрасных камерах, медицинском ультразвуке, компьютерной памяти и исполнительных механизмах, которые превращают электрические свойства в механические и наоборот. Однако большинство этих важных материалов содержат свинец и могут быть токсичными. В течение последних 10 лет во всём мире предпринимаются масштабные усилия по поиску сегнетоэлектрических материалов, не содержащих свинца, — сказал Лорент Беллаиш, выдающийся … Читать далее