Физика

Альтермагнитные материалы: новый взгляд Магнитные материалы известны с древних времён и играют важную роль в современном обществе, где общий магнитный порядок открывает пути для получения энергии и обработки данных. До сих пор ключевым для их применения был общий магнитный момент ферромагнетиков. Однако альтернативный тип магнитного материала — антиферромагнетики — считался «бесполезным» их первооткрывателем Луи Неелем … Читать далее

Обнаружение гравитационных волн от слияний чёрных дыр и нейтронных звёзд открыло окно в режим сильного гравитационного поля, позволяя физикам накладывать ограничения на различные гравитационные теории [1, 2]. Эти наблюдения также позволяют исследовать способы взаимодействия компактных объектов с гравитационными волнами, достигающими их границ, или, в случае нейтронных звёзд, проходящими через их внутренние области [3]. Валентин Боянов … Читать далее

Физик из MIT Риккардо Комин был выбран Гордоном и Бетти Мур фондом в качестве исследователя экспериментальной физики 2025 года. Два выпускника физического факультета MIT — Гю-Бунг Джо (Gyu-Boong Jo), доктор философии 2010 года, из Университета Райса, и Бен Джонс (Ben Jones), доктор философии 2015 года, из Университета Техаса в Арлингтоне, — также вошли в число … Читать далее

Обнаружение гравитационных волн от слияний чёрных дыр и нейтронных звёзд открыло окно в режим сильного гравитационного поля, позволяя физикам ограничивать различные гравитационные теории [1, 2]. Эти наблюдения также дают возможность исследовать способы взаимодействия компактных объектов с гравитационными волнами, которые достигают их границ или, в случае нейтронных звёзд, проходят через их внутренние области [3]. Валентин Боянов … Читать далее

Каждый раз, когда вы проверяете время на телефоне, совершаете онлайн-транзакцию или используете навигационное приложение, вы полагаетесь на точность атомных часов. Как работают атомные часы Атомные часы отсчитывают время, опираясь на «тиканье» атомов, которые естественным образом колеблются с постоянной частотой. Современные атомные часы отслеживают цезиевые атомы, которые тикают более 10 миллиардов раз в секунду. Каждый из … Читать далее

Представьте, что вы можете изучать материю на квантовом уровне, где крошечные частицы могут взаимодействовать более чем в триллионе конфигураций одновременно. Это звучит сложно, и так оно и есть: физики часто полагаются на суперкомпьютеры или даже на искусственный интеллект для моделирования таких квантовых систем и их возможных состояний. Но что, если многие из этих задач можно … Читать далее

Исследователи обнаружили скрытый атомный порядок, сохраняющийся в металлах даже после экстремальной обработки. Двойное течение в мягких материалах В течение десятилетий учёные наблюдали, но не могли объяснить явление, характерное для некоторых мягких материалов: при приложении силы эти материалы демонстрируют не один, а два пика рассеивания энергии, известные как выбросы. Поскольку выбросы обычно указывают на точку, в … Читать далее

Это сообщение будет дополнено более подробным объяснением работы, удостоенной Нобелевской премии, в четверг, 9 октября. Столкнувшись с барьером, классический объект отскакивает назад, но квантовая частица может выйти с другой стороны. Так называемое квантовое туннелирование объясняет множество явлений: от прыжков электронов в полупроводниках до радиоактивного распада в ядрах. Однако туннелирование не ограничивается субатомными частицами, что и … Читать далее

Новое открытие о том, как нарезка лука выбрасывает едкие аэрозоли на высоту до двух третей метра, привело к практическим советам по снижению распыления: нарезайте лук медленно острым лезвием или смажьте лук маслом перед нарезкой. Предыдущие исследования уже установили, что химический раздражитель под названием пропантиал S-оксид — это то, что заставляет людей плакать, но это исследование … Читать далее

Нобелевская премия по физике Три учёных получили Нобелевскую премию по физике за открытие, согласно которому феномен, бросающий вызов барьерам в квантовом мире, можно наблюдать в электрической цепи в нашем классическом мире. Открытие Открытие было связано с эффектом, называемым квантовым туннелированием. Оно заложило основы для технологий, которые сейчас используются Google и IBM для создания квантовых компьютеров … Читать далее

Группа исследователей из отдела электротехники и вычислительной техники Минг Хсиеха разработала прорыв в области фотоники: создано первое оптическое устройство, работающее по принципам оптической термодинамики. В статье, опубликованной в Nature Photonics, представлен принципиально новый способ маршрутизации света в нелинейных системах — системах, которые не требуют переключателей, внешнего управления или цифровой адресации. Вместо этого свет естественным образом … Читать далее

Несколько лет назад исследователи в лаборатории Михала Липсона заметили нечто примечательное Учёные работали над проектом по улучшению LiDAR — технологии, которая использует световые волны для измерения расстояния. В лаборатории разрабатывали мощные чипы, способные создавать более яркие световые лучи. «Когда мы пропускали через чип всё больше и больше энергии, мы заметили, что он создаёт то, что … Читать далее

Джон Кларк, Мишель Х. Деворе и Джон М. Мартинис получили Нобелевскую премию по физике за исследования в области квантово-механического туннелирования. Места работы лауреатов * Кларк проводил исследования в Калифорнийском университете в Беркли;* Мартинис — в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре;* Деворе — в Йеле, а также в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре. Реакция Джона Кларка «Мягко говоря, … Читать далее

Нобелевская премия по физике будет названа во вторник. Королевская шведская академия наук в Стокгольме объявит имя лауреата — это будет вторая награда, вручаемая в этом году. Днём ранее троица учёных получила премию по медицине. Достижения, которые могут быть отмечены Среди достижений, которые могут быть отмечены премией, — математическая теория, лежащая в основе сжатия компьютерных изображений, … Читать далее

Почти век мы знаем, что Вселенная расширяется. Последние четверть века мы также знаем, что это расширение ускоряется — открытие, которое принесло Нобелевскую премию по физике 2011 года. Но что такое таинственная «тёмная энергия», которая вызывает это ускорение? Самое простое объяснение связано с тем, что Эйнштейн назвал «космологической постоянной» (Λ), и подразумевает, что тёмная энергия — … Читать далее

Метаповерхности — это ультратонкие структуры, которые могут изгибать, фокусировать или фильтровать свет. Они меняют представление учёных об оптике. Эти инженерные материалы обеспечивают точный контроль над поведением света, но многие традиционные конструкции ограничены из-за неэффективности. Обычно они полагаются на локальные резонансы внутри отдельных наноструктур, которые часто теряют энергию или плохо работают под широкими углами. Эти недостатки … Читать далее

Исследователи разработали и продемонстрировали эластичные волноводы, которые поддерживают эффективную и стабильную передачу сигналов поверхностных плазмонных поляритонов даже при изгибе, скручивании или растяжении. Эти плазмонные волноводы могут обеспечить бесшовное встраивание функций расширенного зондирования, связи и мониторинга состояния здоровья в повседневные носимые материалы. Плазмонные волноводы — это крошечные структуры, которые направляют свет, связывая его с электронами на … Читать далее

Внутри почти каждой клетки вашего тела крошечный мотор F1 безостановочно работает, чтобы создать аденозинтрифосфат (АТФ) — универсальный источник энергии, который поддерживает почти каждое ваше действие — от дыхания до бега. Учёные давно разобрались в структуре этой молекулярной машины, но оставалась ключевой загадкой: как её партнёр, мотор F0, вращает F1 с максимальной эффективностью? АТФ-синтаза — это … Читать далее

Международная группа исследователей из Forschungszentrum Jülich (Германия), Тохокуского университета (Япония) и Политехнической школы Монреаля (Канада) совершила значительное открытие в области полупроводниковой науки. Учёные выявили замечательные спиновые свойства полупроводников на основе германий-олова (GeSn). Роль полупроводников в современных технологиях Полупроводники контролируют поток электричества, который питает повседневные технологии, такие как автомобили и компьютеры. Однако технологии развиваются с такой … Читать далее

Оптические решётчатые часы — это новые устройства для измерения времени, основанные на десятках тысяч ультрахолодных атомов, удерживаемых в оптической решётке (то есть в сетке из лазерного света). Колебания между двумя различными квантовыми состояниями с определённой частотой позволяют этим атомам измерять время с гораздо более высокой точностью, чем у существующих часов, что крайне выгодно для изучения … Читать далее

Исследователи разработали первое миниатюрное устройство на чипе — спектрометр в ультрафиолетовом диапазоне. Учёные создали устройство на основе чипа, которое может разделять фононы — крошечные пакеты механических колебаний, переносящих информацию в квантовых системах. Это устройство поможет соединить различные квантовые устройства с помощью фононов, открывая путь для передовых вычислений и безопасной квантовой связи. «Фононы могут служить квантовыми … Читать далее

В каждой биологической клетке есть фермент, называемый АТФ-синтазой, который производит богатые энергией молекулы для питания клеточной активности. В новых экспериментах исследуется функционирование этой «энергетической фабрики» путём искусственного запуска одного из молекулярных моторов фермента. Результаты показывают, что поддержание фиксированной скорости вращения минимизирует потери энергии, вызванные микроскопическими флуктуациями. Будущие исследования могут подтвердить роль эффективности в эволюционном дизайне … Читать далее

В каждой биологической клетке есть фермент, называемый АТФ-синтазой, который производит богатые энергией молекулы для питания клеточной активности. В новых экспериментах исследуется функционирование этой «энергетической фабрики» путём искусственного запуска одного из молекулярных моторов фермента. Результаты показывают, что поддержание фиксированной скорости вращения минимизирует потери энергии, вызванные микроскопическими флуктуациями. Будущие исследования могут подтвердить роль эффективности в эволюционном дизайне … Читать далее

В каждой биологической клетке есть фермент, называемый АТФ-синтазой, который производит богатые энергией молекулы для питания клеточной активности. Новые эксперименты исследуют функционирование этой «энергетической фабрики», искусственно запуская один из молекулярных моторов фермента. Результаты показывают, что поддержание фиксированной скорости вращения минимизирует потери энергии, вызванные микроскопическими флуктуациями. Будущие исследования могут подтвердить роль эффективности в эволюционном дизайне биологических моторов. … Читать далее

Квантовые технологии требуют совершенства: каждый фотон должен быть одинаков по энергии и выделяться поодиночке. Даже малейшие отклонения в количестве или энергии фотонов могут нарушить работу устройств, угрожая производительности квантовых компьютеров, которые однажды могут составить квантовый интернет. Инженеры Северо-Западного университета разработали новую стратегию, которая делает источники квантового света, выдающие одиночные фотоны, более стабильными, точными и надёжными. … Читать далее

Исследователи из Японии сообщают, что энергетические сборщики могут превзойти традиционные термодинамические ограничения, такие как эффективность Карно, используя квантовые состояния, которые избегают термализации. Команда разработала новый подход, используя нетепловую жидкость Томонаги-Латтингера (TL), для преобразования отработанного тепла в электричество с более высокой эффективностью, чем при использовании традиционных методов. Энергосборщики: потенциал для более эффективной электроники Энергосборщики — это … Читать далее

Исследователи демонстрируют принципы проектирования подложек для сверхпроводящих квантовых материалов. Силициды — сплавы кремния и металлов, которые давно используются в микроэлектронике, — вновь изучаются для применения в квантовом оборудовании. Однако их использование сталкивается с серьёзной проблемой: достижением фазовой чистоты, поскольку некоторые фазы силицидов являются сверхпроводящими, а другие — нет. Исследование Исследование, опубликованное в журнале Applied Physics … Читать далее

[Подобно миниатюрному батуту, вертикально колеблющаяся поверхность может заставить каплю жидкости многократно подпрыгивать в течение длительного времени без растекания. Ранее этот трюк проделывали только с жидкими поверхностями (см. [Видео: жонглирование водяными каплями](https://physics.aps.org/articles/v16/21)). Теперь Лебо Молефе, Томас Фуллана и их коллеги из Швейцарской федеральной политехнической школы в Лозанне (EPFL) непрерывно подбрасывали каплю масла, используя атомарно гладкую поверхность … Читать далее

Физики, связанные с MIT, Цзяци Цаи и Чжэнгуан Лу независимо друг от друга обнаружили, что электроны могут становиться их частями. В прошлом году в журнале Nature учёные из MIT сообщили, что в графене, атомарно тонкой форме углерода, электроны могут становиться их частями. Это экзотическое электронное состояние получило название дробный квантовый аномальный эффект Холла (FQAHE) и … Читать далее

Команда учёных из Чикагского университета, Калифорнийского университета в Беркли, Аргоннской национальной лаборатории и Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли разработала молекулярные кубиты, которые соединяют свет и магнетизм и работают на тех же частотах, что и телекоммуникационные технологии. Это достижение, [опубликованное сегодня в Science], закладывает основу для новых масштабируемых квантовых технологий, которые могут легко интегрироваться с существующими … Читать далее