Физика

Новая концепция устройства открывает путь к компактным высокопроизводительным транзисторам со встроенной памятью. Транзисторы, основа современной электроники, обычно изготавливаются из кремния. Этот полупроводник может контролировать поток электричества в цепи. Однако у кремния есть фундаментальные физические ограничения, которые мешают сделать транзистор более компактным и энергоэффективным. Исследователи из MIT заменили кремний магнитным полупроводником, создав магнитный транзистор, который может … Читать далее

Проблема квантовых систем с многими телами лежит в основе значительной части теоретической и экспериментальной физики за последние несколько десятилетий. Хотя мы понимаем фундаментальные законы, управляющие поведением элементарных частиц, уже почти век, сложные коллективные явления, возникающие в результате взаимодействия множества квантовых частиц, остаются предметом изучения. Как выразился теоретик конденсированных сред Филип У. Андерсон: «Большее — это … Читать далее

Область ультрабыстрого магнетизма изучает, как вспышки света могут управлять намагниченностью материала за триллионные доли секунды. В процессе, известном как полностью оптическое переключение (AOS), один лазерный импульс длительностью в несколько фемтосекунд (≈10⁻¹⁵ секунд) переворачивает крошечные магнитные области без необходимости внешнего магнитного поля. Возможность такого сверхбыстрого контроля над намагниченностью, на порядки более быстрого, чем при использовании обычной … Читать далее

Квантовые технологии — это системы, которые могут обрабатывать данные, воспринимать окружающую среду или выполнять другие функции, используя квантово-механические эффекты. До сих пор было сложно соединить эти технологии на больших расстояниях, поскольку квантовая информация может легко запутаться или быть уничтоженной из-за декогеренции, возникающей в результате взаимодействия систем с окружающей средой. В течение последних нескольких лет физики-квантовики … Читать далее

Традиционные оптические технологии используют зеркала, линзы и дифракционные решётки для управления светом. Однако недавние достижения в области материаловедения открыли совершенно новый путь. Вместо того чтобы формировать свойства материала в пространстве, исследователи теперь могут динамически модулировать их во времени [1]. Такая временная модуляция превращает пассивную среду в активную, поскольку сам процесс модуляции может вводить или извлекать … Читать далее

Традиционные оптические технологии используют зеркала, линзы и дифракционные решётки для управления светом при его прохождении через среду. Недавние достижения в области материаловедения открыли совершенно иной путь. Вместо формирования свойств материала в пространстве исследователи теперь могут динамически модулировать их во времени [1]. Такая временная модуляция превращает пассивную среду в активную, поскольку сам процесс модуляции может вводить … Читать далее

Природа имеет множество ритмов: смена сезонов обусловлена движением Земли вокруг Солнца, тиканье маятниковых часов — колебаниями маятника. Эти явления можно объяснить с помощью простых уравнений. Однако регулярные ритмы могут возникать и совершенно иным образом — сами по себе, без внешних часов, через сложное взаимодействие множества частиц. Вместо однородного беспорядка возникает фиксированный ритм — это называется … Читать далее

Модели искусственного интеллекта, преобразующие текст в изображения, также полезны для создания новых материалов. За последние несколько лет генеративные модели материалов от таких компаний, как Google, Microsoft и Meta, использовали свои обучающие данные, чтобы помочь исследователям разработать десятки миллионов новых материалов. Однако при создании материалов с экзотическими квантовыми свойствами, такими как сверхпроводимость или уникальные магнитные состояния, … Читать далее

Тёмная материя остаётся одной из величайших загадок фундаментальной физики. Многочисленные теоретические предположения (аксионы, WIMP) и 40 лет интенсивных экспериментальных поисков не дали объяснения природы тёмной материи. Несколько лет назад в теории, объединяющей физику элементарных частиц и гравитацию, были предложены новые, радикально отличающиеся кандидаты в тёмную материю: супертяжёлые заряженные гравитино. Исследование из Университета Варшавы и Института … Читать далее

Открытие «скрытых порядков» — закономерностей в материалах, которые невозможно обнаружить с помощью обычных инструментов измерения, — может дать ценную информацию. Это, в свою очередь, может способствовать созданию новых материалов с выгодными свойствами и характеристиками. Скрытые порядки, которые надеются обнаружить физики конденсированных сред, лежат в основе так называемых волн плотности заряда (CDW). Волны плотности заряда — … Читать далее

Источник

Я оцениваю книжный магазин по количеству романов Дианы Уэйн Джонс, которые в нём представлены. Покойная британская писательница создала одни из самых прославленных научно-фантастических и фэнтезийных произведений XX века. Она получила множество наград, включая две премии World Fantasy Awards. В 2010 году Нил Гейман, автор «Американских богов», назвал её «лучшим детским писателем последних сорока лет» — … Читать далее

Джеймс Дуглас Бойд недавно провёл много времени, общаясь с Мотидзуки и другими учёными из RIMS, работая в области анабелевой геометрии. Материалы из проведённых им интервью доступны здесь (Мотидзуки об IUT) и здесь (об анабелевой геометрии в RIMS). Он также написал краткое изложение идей IUT и основных проблем, связанных с доказательством abc. В них включены подробные … Читать далее

Экситоны — связанные состояния между электроном (то есть отрицательно заряженной частицей) и дыркой (то есть отсутствием электрона) в материалах — являются ключевым направлением исследований в физике конденсированных сред. Эти связанные состояния могут приводить к интересным и необычным квантово-физическим эффектам, которые могут быть использованы для разработки оптоэлектронных и квантовых технологий. В течение последних нескольких лет физики … Читать далее

Церемония вручения Ig Nobel Prize прошла вчера вечером в Бостоне со всеми теми странными фанфарами, которыми славится это научное шоу (см. [статья: Наука как повод для смеха](https://physics.aps.org/articles/v12/103)). В этом году Ig Nobel Prize по физике досталась группе итальянских физиков «за открытия в области физики соусов, особенно фазового перехода, который может привести к комкованию, что может … Читать далее

Физики и инженеры из Национальной лаборатории Ок-Риджа (Department of Energy’s Oak Ridge National Laboratory) разработали мобильный детектор мюонов. Это устройство обещает улучшить мониторинг отработанного ядерного топлива и помочь решить критически важные задачи в области квантовых вычислений. Как это работает Подобно нейтронам, учёные используют мюоны — фундаментальные субатомные частицы, которые движутся со скоростью, близкой к световой. … Читать далее

В чём важность исследования В кристаллических материалах атомы колеблются по-разному в зависимости от направления — это свойство известно как вибрационная анизотропия. Оно сильно влияет на диэлектрические, тепловые и даже сверхпроводящие свойства материалов. Более глубокое понимание этой анизотропии позволяет инженерам адаптировать материалы для использования в электронике, полупроводниках, оптике и квантовых вычислениях. Описание метода В статье, опубликованной … Читать далее

В квантовой механике частицы, такие как электроны, ведут себя подобно волнам и могут даже интерферировать сами с собой — поразительная и противоречащая интуиции особенность, которая бросает вызов нашему классическому взгляду на реальность. Мы знаем, что такая интерференция происходит в пространстве, где разные пути могут накладываться и объединяться, но что, если бы мы могли управлять квантовой … Читать далее

Квантовая физика часто демонстрирует явления, которые противоречат здравому смыслу. Новая теория о квантовых «шрамах» углубляет наше понимание связи между квантовым миром и классической механикой, проливает свет на более ранние открытия и делает шаг вперёд к будущим технологическим приложениям. Квантовая механика описывает поведение материи и энергии на микроскопическом уровне, где, казалось бы, преобладает случайность. Однако даже … Читать далее

Нобелевская премия Ig отмечает исследования, которые сначала заставляют людей смеяться, а потом — задуматься. На своей 35-й церемонии награждения премия, возможно, также пробудила чей-то голод: физик из Института науки и технологий Австрии (ISTA) Фабрицио Ольмеда и его коллеги исследовали секрет идеального соуса для пасты качо э пепе. Они получили эту популярную награду за свои открытия … Читать далее

Квантовые компьютеры — вычислительные системы, которые обрабатывают информацию, используя квантово-механические эффекты, — вскоре могут превзойти классические компьютеры в различных задачах оптимизации и вычислений. Однако для их надёжной работы в реальных условиях инженеры и физики должны уметь точно контролировать и понимать квантовые состояния, лежащие в основе функционирования квантовых процессоров. Исследовательская группа под руководством Дапэн Ю в … Читать далее

Предсказание движения волн: новая задача для нейтринных сигналов Прогнозирование волнения моря на несколько минут вперёд Выполнение морских операций, таких как посадка самолёта на плавучую платформу или перегрузка грузов между судами, требует точного прогнозирования движения волн как минимум на несколько минут вперёд. Задача усложняется двумя факторами:* В сложных погодных условиях волны скрывают морской пейзаж за собой, … Читать далее

«Как разговор по телефону»: инженеры квантовых вычислений заставляют атомы общаться на расстоянии Исследователи из Университета Токио — Мицуёси Камба, Наоки Хара и Киётака Айкава — успешно продемонстрировали квантовое сжатие движения наночастицы. Неопределённость этого движения меньше, чем у квантово-механических флуктуаций. Это достижение открывает путь не только для фундаментальных исследований в области физики, но и для таких … Читать далее

Исследователи из Sandia National Laboratories разработали новый метод цветной гиперспектральной рентгеновской визуализации с использованием мультиметаллических мишеней (CHXI MMT). Этот метод позволяет лучше идентифицировать материалы и дефекты. Команда учёных использовала крошечные образцы различных металлов, таких как вольфрам, молибден, золото, самарий и серебро. Они обнаружили, что могут достичь более высокого разрешения и чёткости изображений, уменьшив размер фокальной … Читать далее

Награда за лидерство в квантовой сфере 2025 года была объявлена на конгрессе «Квантовый мир» 18 сентября 2025 года. Джон Прескилл, получивший награду «Академический пионер года», выступил с речью. «Я чрезвычайно взволнован и польщён получением этой награды за лидерство в квантовой сфере, и особенно рад получить её в Международный год квантовой физики. Столетие со дня открытия … Читать далее

Многие проекты квантовых компьютеров передают данные с помощью частиц света, известных как фотоны. Однако исследователи из Чикагского университета (Pritzker School of Molecular Engineering, UChicago PME) обращаются к звуку. В новой статье, опубликованной сегодня в журнале Nature Physics, группа учёных, объединяющая экспериментаторов из лаборатории Кленда (Cleland Lab) и теоретиков из группы Цзяна (Jiang Group), продемонстрировала детерминированный … Читать далее

Как это сделано имеет значение: производительность устройств спинтроники связана с изменениями на атомном уровне интерфейса Исследование Рикен Физик из Рикен доказал, что модель Изинга не имеет точных решений в более чем одном измерении. Исследование опубликовано в журнале Physical Review B. Теоретические физики разрабатывают математические модели для описания систем материалов, которые затем используют для прогнозирования поведения … Читать далее

Группа исследователей под руководством Ок-Риджской национальной лаборатории разработала новый метод, позволяющий выявить атомные истоки необычного поведения материалов. Этот подход использует байесовское глубокое обучение — форму искусственного интеллекта, которая объединяет теорию вероятностей и нейронные сети для анализа сложных наборов данных с исключительной эффективностью. Техника сокращает время, необходимое для экспериментов Метод помогает исследователям быстро исследовать обширные области … Читать далее

Крошечные твёрдые частицы, такие как загрязнители, облачные капли и лекарственные порошки, образуют высококонцентрированные скопления в турбулентных условиях, например, в дымовых трубах, облаках и фармацевтических смесителях. Что вызывает эти экстремальные скопления? Они усложняют прогнозирование распространения дыма от лесных пожаров и подбор правильной комбинации ингредиентов для более эффективных лекарств. Это озадачивало учёных. Исследование, опубликованное в Proceedings of … Читать далее

Физики из Массачусетского технологического института (MIT) выдвинули новое предположение: недавнее обнаружение нейтрино с рекордно высокой энергией может быть первым доказательством неуловимого излучения Хокинга. В статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters, физики из MIT убедительно доказывают, что недавно наблюдаемое нейтрино с высокой энергией могло стать результатом взрыва первичной чёрной дыры за пределами нашей Солнечной системы. … Читать далее