Китайские ученые произвели высококачественную съемку единственного атома на наносекундной шкале времени

Снимок атомаГруппа исследователей из китайского Научно-технического университета (USTC) китайской Академии наук добились значительного прогресса в реализации технологии сверхскоростной съемки со сверхвысокой разрешающей способностью, которая позволила им запечатлеть поведение единственного атома, точнее иона, охлажденного до сверхнизкой температуры и заключенного внутри ионной ловушки. Положение атома на снимках определяется с точностью в 10 нанометров, а промежуток времени между отдельно взятыми снимками, кадрами, составляет всего 50 наносекунд.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые создали "квантовые торнадо", постоянно колеблющиеся между миром классической физики и миром квантовой механики

Квантовое торнадоВсе, происходящее на просторах Вселенной, подчиняется двум несовместимым на первый взгляд наборам законов физики - существует классическая физика, действующая в масштабе окружающего нас мира, и существует жуткая квантовая механика, проявляющаяся на уровне атомов и субатомных частиц. И недавно, ученым из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology, MIT) удалось создать своего рода "квантовые торнадо", структуры, постоянно совершающие переходы из мира классической физики в мир кантовой механики и наоборот.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Новое устройство позволит знать точное местоположение в любое время без использования GPS и других спутниковых систем

Квантовый датчик-акселерометрВ настоящее время не поддающееся подсчетам количество всевозможных устройств использует GPS и другие спутниковые системы для точного определения своего текущего местоположения. Как нам известно, работа таких систем основана на использовании чрезвычайно точных атомных часов, которые поддерживают высочайший уровень синхронизации спутниковых сигналов. Однако, как показала практика, сигналы GPS могут быть искусственно подавлены помехами, заключенные в них данные могут быть подменены, а сами системы могут быть в любой момент полностью отключены в случае начала военных действий, к примеру. Однако существует возможность отслеживания точного местоположения без использования любых спутниковых сигналов, но для этого самолетам, судам и транспортным средствам потребуются устройства-акселерометры, способные измерять ускорение с точностью не хуже точности атомных часов. И ученые из национальной лаборатории Сандиа предлагают делать все это при помощи крошечных облаков квантового газа, освещаемых светом лазеров.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3

Физикам удалось измерить с высокой точностью время существования свободного нейтрона

Детектор нейтроновИсследователи из университета Индианы, совместно с их коллегами из других научных учреждений и из других стран, произвели самые точные измерения времени существования свободных нейтронов, нейтронов, находящихся вне пределов атомных ядер. Полученные учеными результаты имеют уровень погрешности менее, чем в одну десятую процента, и такая точность превосходит практически в два раза точность подобных предыдущих измерений.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученым CERN удалось "поймать за хвост" дважды магические изотопы одного из химических элементов

Эксперимент CERN ISOLDEНасколько нам известно еще из школьного курса физики, ядра атомов состоят всего из двух компонентов, протонов и нейтронов. Однако, даже изменение на единицу количества нейтронов и протонов или их соотношения в ядре атома способно вызвать кардинальные различия химических и физических свойств двух элементов. Более того, существуют так называемые магические числа, которые соответствуют определенному количеству протонов и нейтронов, при котором все нейтрон-протонные оболочки ядра атома оказываются полностью заполненными. В природе существуют и гораздо более редкие дважды магические ядра, которые обладают особенно высокой заключенной в них энергией и, поэтому, являются превосходным материалом для исследований в области ядерной физики.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0
29 сентября 2021 | Новости науки и техники

Физикам впервые удалось создать вихревой атомарный луч - закрученный "торнадо" из атомов гелия

Вихревой атомарный лучУченым-физикам впервые за всю историю науки удалось создать вихревой атомарный луч, своего рода закрученный "торнадо" из атомов и молекул, обладающий некоторыми удивительными квантовыми свойствами, которые еще только должны быть изучены в ближайшем будущем. В эксперименте прямой луч атомов гелия, направленный в пространство сквозь крошечное отверстие определенной формы, за счет влияния странных законов квантовой механики был преобразован в закрученный вихрь.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Создан самый стабильный магнит, состоящий из единственной молекулы

Молекулярный магнитКрошечные магниты, состоящие всего из единственной молекулы, имеют огромный потенциал для их использования в технологиях записи и хранения информации, ведь возможность записи одного бита информации в одну молекулу позволит кардинально увеличить емкость хранилищ наших компьютеров. И недавно ученым из университета Оттавы, Канада, удалось синтезировать молекулу-магнит, точнее целую сложную молекулярную систему, обладающую рекордным значением показателя магнитной жесткости, что делает эту молекулу самым стабильным молекулярным магнитом на сегодняшний день. А основой этой молекулы являются атомы некоторых редкоземельных металлов и весьма своеобразные молекулярные "мосты" на базе атомов азота.
 | Опубликовано NanoMan | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые впервые получили весьма странную форму материи - двумерный суперкристаллический квантовый газ

Двумерный суперкристаллический квантовый газПомимо известных основных состояний материи, состояния твердого тела, жидкого, газообразного и плазмы, существует еще множество экзотических состояний, которые можно получить только в воображении или в лабораторных условиях. Одно из таких состояний, известных под названием суперкристалл, "нарисовалось" в воображении ученых несколько лет назад и лишь недавно исследователям из университета Инсбрука впервые в истории науки удалось создать такой суперкристалл в своей лаборатории, притом в еще более экзотической форме, в форме двумерного суперкристаллического квантового газа.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые разработали метод детектирования фотонов, не уничтожая при этом ни их самих, ни содержащуюся в них информацию

Детектор фотоновВ квантовых и обычных коммуникационных сетях информация переносится при помощи фотонов, частиц света. Для извлечения информации, переносимой фотоном, требуется его поглощение детектором, что подразумевает уничтожение, как самого фотона, так и переносимой им информации. Однако, в ряде случаев, в частности, в квантовых вычислениях, часто требуется неразрушающее детектирование фотонов во время движения с целью проверки того, достиг ли фотон (и информация) пункта его назначения. Такое отслеживание, в теории, может сделать квантовые вычислительные системы еще быстрее, а квантовые коммуникационные сети - надежней и стабильней.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Ученым удалось превратить стеклянную наночастицу в квантовый объект, находящийся одновременно в двух разных местах

Волновая функция наночастицыНе так давно исследователи из Венского университета и Швейцарского федерального технологического института при помощи света лазеров охладили стеклянную наночастицу до такого уровня, что она перестала быть обычным физическим объектом и превратилась в объект, подчиняющийся исключительно причудливым законам квантовой физики. В своих экспериментах ученые использовали стеклянную сферу, размер которой значительно меньше размера песчинки, но которая, при этом, состоит из нескольких миллионов атомов. В отличие от уровня микроскопического мира атомов и фотонов, стеклянная наночастица является объектом макроскопического мира, и возможность ее превращения в квантовый объект дает нам возможность использования всего этого в реальных вещах и устройствах.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Создан самый большой на сегодняшний день квантовый симулятор, содержащий 256 кубитов

Квантовый симуляторГруппа ученых-физиков из Гарвардского университета, Массачусетского технологического института и других научных учреждений разработала и создала специальный тип квантового компьютера, называемого программируемым квантовым симулятором, в состав которого входят 256 квантовых битов, кубитов. Появление такой системы является огромным шагом вперед на пути к строительству крупномасштабных квантовых вычислительных систем, которые можно использовать для изучения сложных квантовых процессов и выполнения расчетов очень сложных задач из областей материаловедения, финансов, медицины, коммуникаций и т.п.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1
8 июля 2021 | Космос и Авиация

Ученые-астрономы впервые обнаружили совершенно новый тип взрыва сверхновой

Взрыв сверхновой SN 2018zdГруппа исследователей из обсерватории Los Cumbres Observatory собрала массив данных, которые являются убедительным доказательством совершенно нового типа взрыва сверхновой. Этот новый тип взрыва называют сверхновой звездой электронного захвата (electron-capture supernova) и такой тип существовал только в теории на протяжении четырех предыдущих десятилетий. К сожалению, за все эти четыре десятилетия астрономам ни разу не удавалось стать свидетелями такого взрыва, и лишь недавно им улыбнулась удача.
 | Опубликовано Astronaut | Подробнее | Комментарии: 0

Новый генератор холодных атомов может стать основой портативных квантовых устройств

Источник холодных атомовТехнологии, основанные на использовании законов причудливого квантового мира, уже достаточно давно используются в областях высокоточного хронометрирования, космической навигации, геолокации и т.п. Однако, с точки зрения практичности использования, эти технологии еще очень и очень далеки от идеального варианта. И не так давно исследователи разработали новый высокопроизводительный, компактный и малопотребляющий генератор охлажденных атомов, который имеет все шансы стать ключевым компонентом множества новых квантовых технологий и портативных квантовых устройств.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Разработана технология, позволяющая сохранить стабильность оптических кубитов при комнатной температуре

Квантовый мирВ квантовых технологиях достаточно широко используются оптические квантовые биты, кубиты, на основе единичных фотонов света. Такие фотоны достаточно легко получить в нужных количествах, ими достаточно просто управлять и запутывать с другими фотонами на квантовом уровне. Однако, для того, чтобы фотонные кубиты сохраняли свою стабильность и могли работать должным образом, все окружающие их элементы и дополнительные устройства требуют охлаждения до температуры, близкой к температуре абсолютного нуля, до -270 градусов Цельсия. А это, в свою очередь, требует огромных затрат энергии и финансов, выделяемых на создание низкотемпературной холодильной техники.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Физикам удалось поместить в квантовое состояние самый большой объект на сегодняшний день

Зеркало эксперимента LIGOГруппе ученых-физиков удалось практически полностью "заморозить" движение атомов в четырех 40-килограммовых зеркалах, используемых в эксперименте LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave), которые служат в качестве детектора искажений пространственно-временного континуума, создаваемых самыми высокоэнергетическими событиями во Вселенной, такими, как столкновения черных дыр и нейтронных звезд. За счет охлаждения до сверхнизкой температуры все зеркала эксперимента были помещены в специфическое квантовое состояние, что позволяет теперь проводить измерения, основанные на причудливых законах квантовой механики. И все это является впечатляющим достижением, которое выдвигает такие простые понятия, как "объект" и "температура" за пределы недостижимых ранее границ.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0