Ученые создали экзотические квантовые состояния системы, состоящей из фотонов света

Экспериментальная установка для получения суперфотоновИзвестно, что крошечные частицы света, фотоны, имеют неделимую природу. Однако, множество таких частиц света, если они сконцентрированы особым образом и находятся в соответствующих условиях, могут объединиться в один огромный суперфотон, внутри которого становится невозможным различить отдельные фотоны. Ученые называют такое образование фотонным конденсатом Бозе-Эйнштейна, и впервые в истории науки такой конденсат из фотонов был получен в 2010 году группой профессора Мартина Вайца (Martin Weitz) из Института прикладной физики Боннского университета.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Физикам удалось впервые получить материю с "отрицательной массой"

МатерияФизики из Вашингтонского университета (University of Washington) впервые в истории науки воссоздали условия, при которых материя, определенный вид жидкости, демонстрирует свойства "отрицательной массы". Поведение этой жидкости полностью соответствует понятию отрицательной массы, при приложении к ней вектора силы, действующей в определенном направлении, эта жидкость начинает двигаться с ускорением в противоположном направлении. Такой эффект трудно получить даже в лабораторных условиях, "но его можно использовать для изучения и объяснения некоторых ранее необъяснимых астрофизических явлений" - объясняет Майкл Форбс (Michael Forbes), профессор физики и астрономии из Вашингтонского университета.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 4

Специалисты НАСА готовятся к созданию самого холодного места во всей Вселенной

Лазерное охлаждениеВ августе этого лета коробка, размером с половину стиральной машины, отправится в путешествие на борт Международной Космической Станции в рамках миссии CRS-12. компании SpaceX. Лазеры, вакуумное оборудование и электромагнитный "нож", находящиеся внутри этой коробки, будут использоваться для отбора энергии у частиц разреженного газа до тех пор, пока эти частицы не станут практически неподвижными. Этот набор инструментов получил название Cold Atom Laboratory (CAL), он был разработан специалистами Лаборатории НАСА по изучению реактивного движения (NASA Jet Propulsion Laboratory), которые сейчас проводят заключительные этапы сборки и тестирования этой установки.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 4

Физики получили "невозможную" форму материи - сверхтвердую кристаллическую супержидкость

Экспериментальное оборудованиеИспользуя лазеры для манипуляций сверхтекучим квантовым газом, известным как конденсат Бозе-Эйнштейна, ученые-физики из Массачусетского технологического института поместили этот конденсат в такое квантовое состояние, в котором он имеет твердую кристаллическую структуру, сохранив, при этом, свое изначальное свойство супержидкости, жидкости, имеющей нулевое значение коэффициента вязкости. Дальнейшие исследования этого невозможного состояния материи могут привести к прорывам в областях практического использования сверхпроводников, супержидкостей, магнитов новых типов и датчиков, измеряющих значения различных физических величин.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3

Ученые научились изолировать отдельные атомы конденсата Бозе-Эйнштейна и производить высокоточные измерения при их помощи

Конденсат Бозе-ЭйнштейнаАтомная интерферометрия - это один из самых высокочувствительных методов, позволяющих измерить даже самые слабые силы, такие как силы гравитационного взаимодействия между атомами или инерционные силы, возникающие при ускорении и вращении. Этот метод используется как средство отслеживания текущего местоположения в условиях недоступности системы GPS, он обладает высокой чувствительностью по отношению к электрическим полям и используется для произведения самых высокоточных измерения фундаментальных электрических параметров химических элементов и элементарных частиц.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Физики могут оставить себя без работы, отдав экспериментальную часть в руки искусственного интеллекта

Экспериментальная установкаУченые-физики из Австралийского Национального университета (Australian National University, ANU) и университета Нового Южного Уэльса (University of New South Wales, UNSW) провели эксперимент, в ходе которого было получено облако холодного газа, известного под названием конденсата Бозе-Эйнштейна, пойманного в ловушку из лазерных лучей. Этот эксперимент является точным повторением эксперимента, за который в 2001 году физики Эрик Корнелл и Вольфганг Кеттерле получили Нобелевскую премию в области физики. И в повторении эксперимента не было бы ничего особенного, если бы проведением его самого критичного этапа полностью не управляла новая система искусственного интеллекта.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые впервые "сплели узлы" из сверхохлажденного квантового газа

Узел из конденсата Бозе-ЭйнштейнаРазличным группам исследователей уже не раз доводилось плести узлы из всяких удивительных вещей, ДНК, света и даже воды. А недавно, группе из университета Аальто (Aalto University), Финляндия, возглавляемой Микко Меттененом (Mikko Mottonen), удалось "завязать в узел" еще более экзотическую субстанцию, так называемый конденсат Бозе-Эйнштейна (Bose-Einstein condensate, BEC). Следует отметить, что данные эксперименты проводились учеными в рамках более обширной программ исследований свойств квантовой материи и результаты этих исследований могут оказать достаточно большое влияние на развитие некоторых технологий будущего, квантовых коммуникаций, квантовых вычислений и т.п.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые сыграли в "квантовый бильярд" при помощи материи и света

Квантовая системаМеждународная группа ученых, возглавляемая учеными из австралийского Национального университета (Australian National University, ANU), в состав которой также входили ученые из Японии, Сингапура и Германии, в целях более глубокого проникновения в суть одной из областей фундаментальной квантовой физики, так называемой физики исключительных точек (physics of exceptional points), создали квантовую систему, функционирование которой весьма напоминает игру в бильярд. Эта достаточно крупномасштабная квантовая система представляет собой конденсат Бозе-Эйнштейна, состоящий из связанных и свободных квазичастиц, экситонов и поляритонов, а исследования, производимые при помощи этой системы, могут привести к открытию новых принципов, на которых будет основана электроника будущего поколения, использующая в своих целях уникальные свойства поляритонов.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученым удалось создать перепрограммируемые квантовые схемы, состоящие из сверхохлажденной материи

Создание квантовой схемыЛюдям, имеющим отношение к электронике и микропроцессорной технике, хорошо известно понятие перепрограммируемых логических матриц, микросхем, внутри которых путем программирования можно создать электронную цифровую схему любого уровня сложности. Нечто подобное было создано группой ученых из Национальной лаборатории Лос-Аламос в Нью-Мексика, но только созданная ими схема была не привычной всем электронной схемой, а квантовой, состоящей из облака сверхохлажденной материи, находящееся в уникальном квантовом состоянии.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3

Создана "настольная" модель акустической черной дыры, которая испускает излучение Хокинга

Черная дыраИзвестно, что черные дыры - это места концентрации огромного количества чрезвычайно плотной материи, оставшейся после разрушения звезд или других массивных космических объектов. Гравитационные силы черных дыр настолько велики, что никакая материя и излучение, включая свет, уже не могут вырваться из ловушки, перейдя черту, называемую горизонтом событий. Но, в 1974 году известный ученый Стивен Хокинг (Stephen Hawking), выдвинул предположение, что черные дыры должны испускать слабое излучение, которое впоследствии получило название излучения Хокинга.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

На борту космической станции будет создано самое холодное место во Вселенной

Конденсат Бозе-ЭйнштейнаКосмос, несмотря на обилие в нем чрезвычайно горячих звезд и других высокоэнергетических космических объектов, является невероятно холодным местом. Температура межгалактического газа составляет всего 3 градуса по шкале Кельвина, а в самом холодном месте во всей известной части Вселенной, в туманности Бумеранга, температура составляет всего один градус выше абсолютного нуля. Но холод открытого космического пространства - ничто по сравнению с тем, что планирую создать ученые НАСА на борту Международной космической станции в самой непосредственной близости от Земли. Исследователи планируют создать сверххолодную область пространства, в которой будут изучаться некоторые явления из области квантовой механики, область, которая станет самым холодным местом во всей Вселенной.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Физикам впервые удалось создать искусственные магнитные монополи

Магнитный монопольСпустя почти 85 лет после того, как физик-теоретик Поль Дирак (Paul Dirac) обосновал возможность существования магнитных монополей, современные ученые-физики синтезировали, идентифицировали и зарегистрировали на фотоснимках искусственные магнитные монополи. Это инновационное достижение, описание которого было опубликовано в журнале Nature, прокладывает путь к обнаружению магнитных монополей естественного происхождения. И если это произойдет в недалеком будущем, то по важности данное открытие можно будет сопоставить только с открытием электрона.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 8

Впервые в истории науки конденсат Бозе-Эйнштейна был получен при комнатной температуре

Конденсат Бозе-ЭйнштейнаЯвление из области квантовой механики, известное под названием конденсата Бозе-Эйнштейна (Bose-Einstein Condensate, BEC), впервые было продемонстрировано в 1995 году. Эти эксперименты послужили доказательством того, что некоторые из квантовых явлений существуют не только на бумаге, но и в материальном мире. Естественно, что и как большинство других квантовых явлений, конденсат Бозе-Эйнштейна впервые был создан при температуре, близкой к абсолютному нулю, -273 градуса по шкале Цельсия. А недавно исследователи из научного центра Binnig and Rohrer Nano Center компании IBM оказались способны получить конденсат Бозе-Эйнштейна при комнатной температуре, используя специально разработанный для этого полимерный материал, лазер и несколько зеркал.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Первая реализация спинового эффекта Холла является шагом к дальнейшему развитию спинтроники и атомотроники

Атомы конденсата Бозе-ЭйнштейнаУченые-физики впервые в истории науки продемонстрировали новый способ управления вращением атомов, достижение, которое может стать основой для создания новых типов спинтронных и атомотронных устройств, состоящих из электронных схем, которые для переноса и обработки информации используют не электрические заряды, а вращение электронов или атомов. Помимо этого, новые принципы управления спином могут быть использованы в создании новых высокочувствительных датчиков и научных приборов, которые помогут ученым глубже проникнуть в тайны фундаментальной физики.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Квантовый термометр сможет измерить самую низкую температуру во Вселенной

ТермометрОбычные термометры, используемые в быту, годятся для измерения температуры только в весьма ограниченном диапазоне. Но что, если вдруг кому-то потребуется измерить температуру самой холодной материи во Вселенной? Обычным ртутным или электронным термометром здесь уже не обойтись, для такого дела потребуется минимум специальный квантовый термометр.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 5