Ученым удалось создать графеновый "искусственный атом"

Графеновый искусственный атомЭлектроны, заключенные в "тюрьму" крошечной квантовой ловушки, ведут себя совершенно по иному, нежели их свободные собратья. Они могут находиться только на строго определенных энергетических уровнях (в квантовых состояниях), подобно электронам оболочек атома, именно по этой причине такие электронные ловушки называют искусственными атомами. Эти искусственные атомы, в свою очередь, обладают рядом свойств, как совпадающими со свойствами обычных атомов, так и уникальных свойств, которые делают их необычайно полезными для применения в различных областях, в частности, в области квантовых вычислений. И эти уникальные свойства проявляются с наибольшей силой у искусственного атома, изготовленного на базе графена учеными из венского Технологического университета, Австрия, института RWTH Ахен, Германия, и Манчестерского университета, Великобритания.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2
6 августа 2016 | Нанотехнологии

Графеновый "гидравлический пресс" позволяет получить двухмерные материалы совершенно нового вида

Графеновый нанопрессГидравлический "нанопресс" из графена позволяет ученым-материаловедам создавать двухмерные материалы совершенно новых видов, подвергая воздействию огромного давления "прослойку", зажатую между двумя слоями графена. Это новое необычное свойство первого в мире двухмерного материала было открыто совсем недавно учеными из Манчестерского университета, а давление, оказываемое графеном на молекулы другого вещества, позволяет изменить их форму, энергетическое, агрегатное состояние и некоторые другие параметры, что приводит к возникновению кристаллов, обладающих целым рядом совершенно новых свойств.
 | Опубликовано NanoMan | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые установили новый рекорд, запутав 219 ионов, пойманных в квантовой ловушке

ИоныУченые-физики из американского Национального института Стандартов и Технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) сумели заманить в ловушку из сильных электрических и магнитных полей 219 ионов бериллия и запутать их свойства на квантовой уровне при помощи лазерного света. Некоторые другие приемы, использованные учеными, позволили считывать и управлять квантовой информацией, содержащейся в этих ионах. Все это превратило данную группу ионов в своего рода квантовый симулятор, в недрах которого можно производить квантовые вычисления, недоступные для расчетов на обычных компьютерах.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Немецкие ученые создали самые точные оптические атомные часы на основе единственного иона иттербия

Ионная ловушка новых атомных часовГруппа экспертов по атомным часам из немецкого метрологического института Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) стала первой в мире группой, которой удалось создать оптические атомные часы на основе единственного иона, имеющие точность, которая до этого была достижима разве что только в теории. Эта теория была разработана в 1981 году Хансом Георгом Демельтом (Hans Georg Dehmelt), немецким физиком, который в 1989 году удостоился чести стать лауреатом Нобелевской премии в области физики. И согласно этой теории, единственный ион, пойманный в высокочастотной ловушке, может стать основой атомных часов, погрешность работы которых составляет неимоверно малую величину, 10^-18.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0
27 ноября 2015 | Космос и Авиация

Марсоход следующего поколения Mars 2020 получит маленького летающего помощника

Беспилотник для миссии Mars 2020В апреле 2009 года небезызвестный марсоход Spirit попал в песчаную ловушку в одном из мест на поверхности Красной Планеты. Мощности двигателей оставшихся в рабочем состоянии колес марсохода не хватило для того, чтобы аппарат смог самостоятельно выбраться из песка. И, как нам всем хорошо известно, это привело к "гибели" марсианского "долгожителя". Естественно, руководство НАСА не хочет повторения такой ситуации в будущем. Несмотря на то, что нынешний марсоход Curiosity достаточно "бодро" катается сейчас по поверхности Марса, руководство НАСА собирается применить дополнительные меры предосторожности по отношению к следующему марсоходу, марсоходу Mars 2020.
 | Опубликовано Astronaut | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые создали самый маленький тепловой двигатель, состоящий из единственного атома

Исследовательская установкаТепловые двигатели являются одним из самых распространенных типов двигателей в настоящее время. Эти двигатели вращают турбины генераторов тепловых электростанций, двигатели внутреннего сгорания заставляют двигаться наши автомобили, турбореактивные двигатели позволяют самолетам летать в небе, а ракетные двигатели поднимают космические аппараты в открытое космическое пространство. В большинстве своем тепловые двигатели, за редкими исключениями, имеют большие габариты и вес, который может измеряться сотнями, тысячами и десятками тысяч килограмм. И в течение каждого своего рабочего цикла такие двигатели то нагревают, то охлаждают триллионы триллионов молекул рабочего вещества, тепловая энергия которого превращается в энергию механического движения. А недавно, ученые-физики из Германии создали то, что можно назвать самым маленьким тепловым двигателем в мире. Ведь в нем использована лишь единственная крошечная частица - ион кальция.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 8

Ученые нашли способ поймать и удерживать в ловушке единственные молекулы

Молекулярная ловушкаГруппа ученых из Национальной лаборатории Ок-Ридж и университета Теннеси разработала, правда, пока только в теории, способ, при помощи которого можно заманить в ловушку и удерживать в ней единичные молекулы различных химических соединений. Молекулы, удерживаемые лазерным светом внутри металлической ловушки, имеющей форму пончика, станут доступны для детального изучения их свойств и их возможных энергетических состояний. Полученные в ходе таких исследований данные позволят разработать новые устройства хранения данных, технологии квантовых вычислений и создать новые научные инструменты, обладающие недостижимой на сегодняшний день разрешающей способностью.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3

Ученые разрабатывают мощные лазеры следующего поколения - плазменные лазеры

Свет лазераИсследователи из университета Стратклайда (University of Strathclyde), Глазго, Шотландия, занимаются разработкой усилителей света на базе плазмы, которые в ближайшей перспективе могут стать заменой традиционным газовым или твердотельным усилителям, используемым в современных мощных лазерных установках. Использование плазмы, среды, которой заполнена большая часть пространства Вселенной, позволит добиться большей эффективности лазерных установок, что, в свою очередь, позволит поднять мощность лазеров до чрезвычайно высокого уровня.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 4

Ученые заморозили единичные атомы практически до абсолютного ноля при помощи микроволнового излучения

Охлаждение атомовУченые-физики из университета Сассекса (University of Sussex) нашли способ использования распространенной технологии, используемой в микроволновых печах и мобильных телефонах, для того, чтобы приблизить момент, когда использование квантовой механики позволит решать задачи такой сложности, с которыми не могут справиться даже самые мощные из существующих суперкомпьютеров. Группа, возглавляемая профессором Винфридом Хензингером (Winfried Hensinger) успешно заморозила отдельные атомы до температуры в одну миллионную градуса выше абсолютного ноля. При этом, ученые применили нетрадиционный подход, заключающийся в использовании света лазера, они охладили атомы при помощи импульсов электромагнитного излучения микроволнового диапазона.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Флэшристоры - устройства, унаследовавшие лучшие черты мемристоров и флэш-памяти

Структура флэшристораНа страницах нашего сайта мы достаточно часто рассказывали о мемристорах, электронных устройствах, состоящих из проводника из специального материала, который в виде его электрического сопротивления запоминает значение протекавшего по нему электрического тока. Эти приборы считаются кандидатами на использование в качестве ячеек высокоскоростной энергонезависимой памяти следующего поколения, способной хранить в одной ячейке более одного бита данных. Однако, на самом деле с мемристорами не все обстоит так гладко, как внушают нам многочисленные пресс-релизы.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 0

Новая архитектура квантовых чипов может стать основой будущих компьютеров

Квантовый чип с ионной ловушкойКвантовые компьютеры, являющиеся сегодня более теоретическим понятием, нежели практическим, в будущем будут способны к расчету столь сложных математических моделей, которые еще очень долго будут не по зубам даже самым мощным современным суперкомпьютерам. Расчеты подобных моделей могут вывести на качественно новый уровень многие области науки, включая химию, биологию, материаловедение и т.п. Но разработка и развитие квантовых вычислительных технологий тормозится тем, что ученые и инженеры просто не в состоянии обеспечить манипуляции с большим количеством квантовых битов, кубитов, в которых хранится и обрабатывается квантовая информация.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученым удалось запутать на квантовом уровне около 3 тысяч атомов при помощи одного единственного фотона

Запутанные атомыУченые-физики из Массачусетского технологического института и университета Белграда разработали новую технологию, при помощи которой им удалось запутать на квантовом уровне одновременно 2920 атомов, используя один единственный фотон света. И это количество является своего рода рекордом, самым большим количеством атомов, которые удавалось кому-либо запутать во время проведений исследований и экспериментов. Ученые считают, что разработанная ими технология при некоторой адаптации может стать практическим способом получения групп запутанных атомов, которые, в свою очередь, могут стать ключевыми компонентами новых высокоточных атомных часов, квантовых коммуникационных систем и квантовых компьютеров.
 | 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

Ученые создали самый маленький микрофон, в роли которого выступает единственная молекула

Звуковые колебанияИзвестно, что микрофоны, устройства, превращающие звуковые волны в электрические сигналы, бывают разных типов и разных размеров, начиная от громоздких студийных микрофонов и заканчивая крошечными микрофонами, впаиваемыми на платы мобильных телефонов. Но то, что удалось сделать группе исследователей из Лундского университета, Швеция, по праву можно назвать самым маленьким микрофоном в мире. Ведь в качестве чувствительного элемента этого микрофона выступает одна единственная молекула, которая колеблется под воздействием звуковых волн.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Создан подобный алмазу фотонный кристалл, являющийся своего рода "тюрьмой" для фотонов

Фотонный кристаллУченые из Института нанотехнологий MESA+ университета Твенте, Нидерланды, рассчитали новый тип так называемой резонансной полости, которая может служить своего рода "тюрьмой" для фотонов, ограничивающей свободу их перемещения. Эта резонансная полость ограничивает перемещение фотонов во всех трех измерениях благодаря структуре фотонного кристалла, внутри которого она создана, которая весьма похожа на структуру кристалла алмаза. Следует отметить, что такое ограничение свободы перемещения фотонов является достаточно обычным делом и используется в оптике, в коммуникационных технологиях и в исследованиях, связанных с естественными науками.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1