Некоторые из людей рассматривают компьютерные игры только в качестве средства развлечений. Но профессор Эмануэль Дала Торре (Emanuele Dalla Torre) из университета Бар-Илана, Израиль, и членные его группы показали, что специально разработанные игры могут стать полезным инструментом для проверки и измерения эффективности работы квантовых вычислительных систем. Тестирование систем в различных игровых сценариях позволяет определить, насколько эффективно в этих системах используются их квантово-механические преимущества, и получить значение соотношения уровня выдачи правильных результатов к уровню допущенных ошибок.
Все мы когда-нибудь видели различные кристаллы, будь это частичка соли, сахара или драгоценный камень, вставленный в ювелирное изделие. Все эти кристаллы состоят из атомов или молекул, формирующих повторяющуюся трехмерную структуру, известную под названием кристаллической решетки. Но, несмотря на такую упорядоченность, атомы углерода, располагающиеся в узлах кубической решетки алмаза, к примеру, нарушают симметрию пространства, в котором они находятся. И ученые-физики называют это явление термином "нарушение симметрии".
Ученые-физики из университета Висконсина в Мэдисоне (University of Wisconsin-Madison), создали то, что можно назвать самыми точными и самыми высокопроизводительными атомными часами на сегодняшний день. Созданный ими инструмент базируется на технологии атомных часов на оптической решетке, он может измерять временные промежутки с точностью, которая соответствует погрешности в одну секунду за 300 миллиардов лет. И столь высокая точность часов позволит реализовать новые методы детектирования гравитационных волн, поиски темной материи и исследования, лежащие в областях за границами известной фундаментальной физики.
Ученые-астрономы, использовавшие телескоп Large Binocular Telescope в Аризоне, США, и набор данных, собранных в ходе обзора LAMOST, недавно обнаружили две очень странные звезды, отличающиеся от всего известного ранее. Эти две звезды, располагающиеся на удалении 10 тысяч световых лет от нас, являются небольшими, но чрезвычайно плотными и горячими, температура их поверхности в 10 раз превышает температуру на поверхности Солнца. Но самым интересным является тот факт, что поверхность обоих звезд представляет собой достаточно толстый слой углерода и кислорода, являющихся продуктами термоядерного сгорания гелия.
Постоянно продолжающаяся миниатюризация электроники вынуждает ученых и инженеров переосмысливать существующие и изобретать новые технологии, которые служат для снабжения микроэлектронных устройств необходимой для их работы энергией. Одним из достижений в этой области является разработка ученых из Технологического университета Хемница, Германия, которые создали самую маленькую на сегодняшний день батарею, которая идеально подходит для питания крошечных датчиков и имплантатов, устанавливаемых в теле человека.
Исследователи из Лундского университета (Lund University), Швеция, создали достаточно простую молекулу одного из видов углеводородов, которая с электрической точки зрения выполняет функцию логического ключа. Другими словами, эта молекула представляет собой крошечный молекулярный транзистор, на базе которого можно будет создать более сложные логические цепи и даже элементы высокопроизводительных и энергоэффективных процессоров.
На свете уже давно существуют такие устройства, как магнетометры, которые измеряют направление, силу и изменения магнитных полей в контролируемой области пространства. Магнитометры используются во многих областях науки и техники, они позволяют медикам видеть органы человеческого тела, при их помощи археологи и геологи имеют возможность заглянуть в недра земли, и многое другое.
Ход времени, в отличие от того, как это представляет себе большинство людей, является далеко не постоянной величиной - известно, что увеличение сил гравитации замедляет ход времени. Из-за этого часы на поверхности Земли будут идти немного медленнее таких же часов, размещенных на околоземной орбите, а человек, живущий в пентхаузе, будет стареть несколько быстрее, чем человек, живущий на первом этаже этого же здания. Справедливости ради стоит заметить, что разница времени даже в таких масштабах почти неуловима, по крайне мере для человеческого восприятия, но с помощью высокоточного измерительного оборудования ее можно измерить, и недавно группе ученых-физиков удалось измерить гравитационную деформацию времени на рекордно малом уровне масштаба, масштабе всего одного миллиметра.
Ученые из Чикагского университета создали в своей лаборатории совершенно новый тип весьма странного квантового объекта, который получил название "стены домена" (domain walls). Данное открытие и дальнейшее изучение этого позволит ученым лучше понять природу некоторых экзотических квантовых явлений и особенности поведения квантовых частиц. И все это вместе может заложить основу для ряда новых технологий, таких, как квантовая электроника, квантовая память и т.п.
Небезызвестный марсоход Perseverance, совершивший посадку на Красную Планету 18 февраля 2021 года, успешно отметил свой первый год пребывания на Марсе. За этот год шестиколесный "исследователь" сделал несколько важных открытий и испытал ряд совершенно новых технологий. А сейчас марсоход направляется к новому месту назначения, прибыв куда, он начнет выполнение новой научной программы.
У ученых-астрономов появился новый инструмент, позволяющий производить наблюдения за глубинами Вселенной в рентгеновском диапазоне. Обсерватория IXPE (Imaging X-Ray Polarimetry Explorer) была запущена в космос в декабре 2021 года, сейчас она находится на околоземной орбите, высотой 600 километров. Первые научные данные обсерватория IXPE начала собирать в конце января 2022 года и лишь недавно представители НАСА опубликовали первое полученное изображение -красивейший снимок останков взрыва сверхновой под названием Кассиопея A (Cassiopeia A).
Не так давно группа ученых-астрономов обнаружила то, что можно назвать самым большим известным космическим объектом галактической природы. Размеры Alcyoneus, гигантской радиогалактики, расположенной на удалении 3 миллиардов световых лет от нас, составляют порядка 5 мегапарсек или 16,3 миллионов световых лет. А обнаружение этой галактики демонстрирует наше недостаточное понимание причин и процессов, стимулирующих невероятный рост таких "монстров".
Последовательности случайных чисел широко используются в настоящее время в области шифрования, коммуникаций, моделирования и т.п. Во многих случаях в программном обеспечении используются программные генераторы случайных чисел, но такие генераторы являются детерминированными и любой, кто владеет информацией об алгоритме генератора и начальных условиях, имеет возможность предсказать генерируемую им последовательность. Несколько лучше обстоят дела у различных микропроцессоров и микроконтроллеров, имеющих специальный аппаратный генератор случайных чисел TRNG (True Random Numbers Generator), но когда речь заходит о особо устойчивой к взлому криптографии или научном моделировании, то требуются генераторы, обладающие еще большей степенью случайности.
Большинство из существующих роботов предназначено для выполнения определенной работы и их конструкция не предусматривает возможности изменений или обладает адаптивностью в очень узких пределах. Однако инженеры из Политехнического института и университета штата Вирджиния (Virginia Tech) создали условно мягкого робота, лишенного таких недостатков, который может изменять свою форму, приспосабливая ее для езды по поверхности, полета или плавания на воде. А ключевым моментом всего этого является металлический сплав, способный переключаться из твердого в жидкое состояние и наоборот, который заполняет собой поры ключевых деталей конструкции робота, изготовленных из эластичного полимера.
Частицы нейтрино, вероятно, являются самыми загадочными и экзотическими частицами в нашей Вселенной. В космологии они играют важную роль в формировании самых крупномасштабных структур, а в физике элементарных частиц крайне малая, но отличная от нуля масса нейтрино является указателем на новые законы и явления, лежащие далеко за пределами существующих теорий. Но, без точного измерения значения массы нейтрино все существующие теории, определяющие наше понимание Вселенной, так остаются не до конца полными.