Физика

Теоретическая основа предсказывает появление невзаимных взаимодействий, нарушающих третий закон Ньютона в твёрдых телах с помощью света Исследователи из Японии сообщают, что можно индуцировать крутящий момент, который приводит два магнитных слоя в спонтанное, устойчивое вращение по принципу «догонялки». Это открывает новое направление в неравновесной материаловедении и предлагает новые применения в квантовых материалах, управляемых светом. В равновесных … Читать далее

Лавинные фотодиоды в гейгер-режиме (GM-APD) — это высокочувствительные детекторы света, способные регистрировать отдельные фотоны. При поглощении фотонов определённой длины волны в фотодиодах происходит процесс ударной ионизации, в результате которого в электрическом поле происходит умножение зарядов. Лавинный фотодиод смещён выше своего «напряжения пробоя», при котором ударная ионизация достигает самоподдерживающейся скорости, что приводит к появлению отчётливого электрического … Читать далее

Исследователи разработали высокочувствительный метод обнаружения горячих точек в окружающей среде, таких как лесные пожары или военные угрозы, используя возможности фокусировки метаоптических систем. Ключом к подходу стала инновационная технология линз, толщина которых меньше человеческого волоса. Она способна собирать и обрабатывать инфракрасное излучение от пожаров и других источников тепла с гораздо большей эффективностью. При этом в отличие … Читать далее

Группа физиков из Амстердама смогла определить важное свойство атомов стронция — элемента, который широко используется в атомных часах и квантовых компьютерах — с беспрецедентной точностью. Для этого они использовали облако атомов рубидия. Результаты были опубликованы в журнале Physical Review Letters. Стронций: элемент с особыми свойствами Стронций — это химический элемент, который, возможно, не так известен, … Читать далее

Проблема на реке Мюррей-Дарлинг в Южной Австралии Сельскохозяйственное орошение вымывает соль из верхних слоёв почвы, и в итоге она попадает в реку. Чтобы предотвратить слишком сильное повышение солёности реки, часть солёной воды направляют в специальные бассейны. Некоторые из этих бассейнов спроектированы так, чтобы позволить солёной воде испаряться, другие — чтобы медленно выпускать её в подземные … Читать далее

При температуре 4 градуса Кельвина большинство электрооптических материалов теряют свои свойства. Центр исследований и разработок в области наноэлектроники imec успешно создал тонкоплёночный титанат стронция (SrTiO₃), который демонстрирует рекордные электрооптические характеристики с низкими оптическими потерями. Это указывает на возможность создания более коротких и быстрых компонентов для квантовых устройств. Квантовые компьютеры и детекторы работают при температурах, близких … Читать далее

Квантовые компьютеры способны моделировать новые молекулы и погодные условия лучше, чем любые другие компьютеры сегодня. Возможно, однажды они смогут ускорить алгоритмы искусственного интеллекта при гораздо меньшем энергопотреблении. Однако освоение квантовых технологий сопряжено с серьёзными трудностями, начиная с получения доступа к квантовым устройствам и заканчивая изучением программного обеспечения для них. qBraid: новые возможности Компания qBraid, основанная … Читать далее

Мы живём в увлекательную эпоху квантовых вычислений, когда эксперименты в этой области могут достичь «квантового преимущества» и превзойти классические компьютеры в решении определённых задач. Хотя убедительное доказательство квантового преимущества станет переломным моментом в истории вычислений и физики, текущие эксперименты имеют серьёзные ограничения, и для объективной оценки вычислительной мощности квантовых схем необходимо более глубокое понимание этих … Читать далее

Глобальная инициатива продвигает светочувствительные датчики нового поколения на основе новых материалов Мозг и фондовый рынок: общие закономерности в кризисные периоды Исследователи из Мичиганского университета обнаружили, что поведение мозга и экономик во время кризисов можно объяснить с помощью наблюдений, общих для физики. Их работа [опубликована](https://pnas.org/doi/10.1073/pnas.25054343122) в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Доктор Анэстезиологии … Читать далее

Физики выяснили: таксисты, которые снижают скорость в поисках пассажиров, оказываются не только эффективнее, но и зарабатывают больше. Согласно новому исследованию, учёные проанализировали более 2,3 миллиарда точек данных GPS, собранных у 40 000 таксистов в трёх китайских городах. Цель исследования — понять, какие стратегии поиска приводят к лучшим результатам, в частности, как водители могут быстрее находить … Читать далее

Введение Никто не может управлять погодой, но можно искусственно вызвать дождь или снег, воздействуя на определённые облака. Этот процесс, известный как засеивание облаков, обычно включает в себя рассеивание небольших частиц йодида серебра с самолётов в облака. Частицы действуют как зародыши, на которых накапливаются молекулы воды, образуя кристаллы льда, которые растут и в конечном итоге становятся … Читать далее

Эксперименты на Большом адронном коллайдере (БАК) ежедневно фиксируют редкие события, но некоторые из них исключительно редки, как, например, последний результат, полученный коллаборацией CMS. Впервые коллаборация наблюдала рождение одиночного топ-кварка вместе с W- и Z-бозонами — это крайне редкий процесс, который происходит лишь раз в триллионе столкновений протонов. Открытие нового окна в понимании фундаментальных сил природы … Читать далее

Свойства и поведение материи, от горения древесины до действия лекарств, определяются способом соединения химических элементов друг с другом. Для многих из 118 известных элементов сложные электронные структуры атомов, отвечающие за химическую связь, хорошо изучены. Однако для сверхтяжёлых элементов, лежащих на дальнем краю периодической таблицы, измерение даже одного свойства этих экзотических видов является серьёзной задачей. В … Читать далее

Учёные рассматривают возможность использования детекторов нейтрино в качестве гигантских коллайдеров частиц Физики обсуждают возможность использования детекторов нейтрино в качестве гигантских коллайдеров частиц. Ян Бай из Университета Висконсина и его команда считают, что это может стать более эффективным решением, чем строительство новых коллайдеров. Ограничения наземных коллайдеров Существует ограничение на размер коллайдеров частиц, которые мы можем построить … Читать далее

Подталкивая крошечные самодвижущиеся частицы к образованию связных структур, можно разработать подход к созданию микромашин, вдохновлённых живыми системами. Исследователи манипулировали нитями материала, состоящего из таких «активных» частиц, и измеряли их реакцию. Понимание механики подобных структур будет иметь важное значение для проектирования таких устройств, как листы ресничек или автономные микророботы, выполняющие задачи по сборке материалов или в … Читать далее

Баллистические электроны — одно из самых удивительных явлений в современных квантовых материалах. В отличие от обычных электронов, они не рассеиваются на дефектах материала и поэтому перемещаются из точки А в точку B практически без сопротивления — как капсула в пневматической трубе. Такое поведение часто наблюдается в ограниченных одно- или двумерных материалах. Исследователи из Forschungszentrum Jülich … Читать далее

Нелинейная оптическая динамика Нелинейная оптическая динамика — это реакция света на взаимодействие с материалами при высоких интенсивностях источников света. Она имеет огромное значение в современной фотонике и находит применение в различных областях, включая лазеры, усилители, модуляторы и датчики. В последние годы нелинейные оптические эффекты, такие как эффект Керра и электрооптический эффект, нашли применение в оптических … Читать далее

В исследовании, опубликованном в журнале Physical Review Letters, коллаборация HOLMES достигла наиболее строгого верхнего предела эффективной массы электронного нейтрино, используя калориметрический подход. Установлен предел менее 27 эВ/с² с достоверностью 90%. Этот результат подтверждает экспериментальную концепцию, разработанную десятилетия назад, и демонстрирует масштабируемость, необходимую для экспериментов следующего поколения по измерению массы нейтрино. Измерения массы нейтрино Эксперименты по … Читать далее

Спин-стёкла — это физические системы, в которых малые магнитные моменты частиц (спинов) взаимодействуют друг с другом случайным образом. Эти случайные взаимодействия между спинами делают невозможным удовлетворение всеми спинами их предпочтительных выравниваний; это состояние известно как фрустрация. Исследователи из Стэнфордского университета недавно создали новый тип спин-стекла, а именно управляемое диссипативное стекло Изинга в системе полостной квантовой … Читать далее

Изложение проблемы Квантовые вычисления сложны, но предполагалось, что квантовые компьютеры упростят процесс. В большинстве случаев это так. Однако Томас Шустер из Калифорнийского технологического института и его исследовательская группа поставили перед квантовыми компьютерами задачу, которую даже они не могут решить за разумное время — распознавание фаз материи неизвестных квантовых состояний. Исследование команды Исследование команды опубликовано на … Читать далее

Паучьи сети: загадки и открытия В то время как искусственные паутинки украшают множество домов в этот сезон призраков и привидений, настоящие паутинки могут демонстрировать свои собственные украшения. Круговые паутинные сети — разновидность в форме колеса, встречающаяся в лесах и садах — часто имеют дополнительные элементы, называемые «стабилиментумами», сделанные из зигзагообразных слоёв прочного шёлка. Эти структуры … Читать далее

Лю Ли, специалист по материалам, знает, что люди хотят услышать о захватывающих новых приложениях и технологиях, которые могут стать возможными благодаря его открытиям. Однако иногда то, что он находит, слишком необычно или экстремально, чтобы иметь немедленное применение. Работая с международной командой исследователей, Ли сделал одно из таких необычных открытий, [подробности в Physical Review Letters]. «Я … Читать далее

Синхронизация в природе В природе синхронизация встречается повсеместно: от мерцания светлячков до движения рыб в океане. Биологические системы часто взаимодействуют в ритмическом движении. Механизмы, обеспечивающие эту синхронизацию, сложны. Исследование механизмов синхронизации Например, в сосудах головного мозга происходит колебание: они расширяются и сужаются по мере необходимости. Когда возникает нейронная активность, артериолы расширяются, увеличивая приток крови, кислорода … Читать далее

Идея о том, что наша Вселенная может быть симуляцией, запущенной на суперкомпьютере продвинутой цивилизации, давно будоражит воображение любителей научной фантастики. Однако новое исследование, проведённое в Университете Британской Колумбии в Оканагане, математически доказало, что это не просто маловероятно — это невозможно. Доктор Мир Файзал, адъюнкт-профессор факультета естественных наук Ирвинга К. Барбера при Университете Британской Колумбии в … Читать далее

Авторы: Soonwon Choi, Daniel K. Mark, Wenjie Gong, Bingtian Ye Перевод выполнен с учётом принципов научной коммуникации и стилистической адаптации. Универсальные требования к переводу 1. Принципы научной коммуникации * Точность терминологии: * Использовать принятые в русскоязычной науке термины. * При первом упоминании сложного термина давать пояснение. * Сохранять оригинальные названия организаций и проектов с переводом … Читать далее

Физики из Института Макса Планка по структуре и динамике материи (MPSD) в Гамбурге обнаружили новую форму квантового поведения. В кристаллах Кагоме — названных так по аналогии с традиционным японским плетением из бамбука — электроны, которые обычно ведут себя как шумная толпа, внезапно синхронизируются, образуя коллективную «песню», которая меняется в зависимости от формы кристалла. Исследование опубликовано … Читать далее

Поиск сверхпроводимости в полупроводниках Учёные давно пытались создать полупроводники — важнейшие компоненты компьютерных чипов и солнечных батарей — которые также были бы сверхпроводниками. Это позволило бы повысить их скорость и энергоэффективность, а также создать новые квантовые технологии. Однако достижение сверхпроводимости в полупроводниковых материалах, таких как кремний и германий, оказалось сложной задачей из-за трудностей в поддержании … Читать далее

Ралф Шутхольд из Центра имени Гельмгольца в Дрездене-Россендорфе в Германии утверждает, что человечество может достичь аналогичного поворотного момента в понимании гравитации [1]. Его подход к управлению гравитацией основан на экспериментах, которые могут контролировать излучение или поглощение гравитонов — гипотетических элементарных частиц, опосредующих гравитационное взаимодействие в квантовой теории гравитации. Для этого Шутхольд предложил эксперимент, в котором … Читать далее

Группа исследователей из Токийского университета обнаружила новый принцип, согласно которому хиральные молекулы приобретают спин за счёт молекулярных колебаний, что позволяет им притягиваться к магнитам. До сих пор считалось, что хиральные молекулы могут проявлять магнитные свойства только при подаче электрического тока. Это открытие опровергает такое традиционное представление. Хиральные молекулы, имеющие спиралевидную структуру, известны тем, что взаимодействуют … Читать далее

Новый интерактивный веб-инструмент позволяет наглядно понять абстрактные концепции квантовой теории игр. Разработка университета Кобе объединяет принципы, схожие с диалогом в джазе и импровизационной музыке, и направлена на научное исследование креативности. Для многих из нас квантовая механика, теория игр и джаз — сложные понятия, и трудно представить, как они могут сочетаться. Однако инженер-квантовик из университета Кобе … Читать далее