Ведущие университеты и компании объединяются в создании искусственного интеллекта для борьбы с вирусными пандемиями

Новый консорциум ведущих ученых сможет использовать самые передовые в мире суперкомпьютеры для поиска решений проблем с вирусами. Продвинутые компьютеры уже успели победить гроссмейстеров и научились анализировать горы данных, распознавая лица и голоса. Теперь миллиардер-разработчик программного обеспечения и искусственного интеллекта объединяется с ведущими университетами и компаниями, чтобы выяснить, может ли искусственный интеллект помочь обуздать нынешние и будущие пандемии. Томас М. Зибель, основатель и исполнительный директор C3.ai, ИИ компании в Редвуд-Сити, штат Калифорния, заявил, что государственно-частный консорциум потратит 367 миллионов долларов в первые пять лет своей работы, стремясь достичь успехов, в поисках способа замедлить появление нового коронавируса, охватившего весь мир.

Читать далее

Открыт новый механизм спонтанного нарушения симметрии физических систем на квантовом уровне

Физики из США, Аргентины и Испании предложили новый механизм спонтанного нарушения симметрии, связанный с измерениями квантового состояния системы. В качестве примера ученые теоретически рассмотрели эволюцию замкнутой одномерной цепочки спинов. Оказалось, что слабые измерения намагниченности цепочки заставляют ее выбрать некоторое вакуумное состояние, нарушающее исходную симметрию системы. Более того, способ измерения определяет топологию многообразия, на котором расположены доступные вакуумные состояния. Статья опубликована в Physical Review Letters, препринт работы выложен на arXiv.org. Спонтанное нарушение симметрии занимает в современной теоретической физике центральную роль. С одной стороны, в статистической физике этот механизм описывает фазовые переходы — например, кристаллизацию жидкости или превращение металла в сверхпроводник.

Читать далее

Обнаружена возможность охлаждения нанотрубок с помощью постоянного тока

На фото: Резонатор из натянутой между электродами нанотрубки (C. Urgell & W. Yang / ICFO). Физики реализовали эффективное подавление механических колебаний отдельной нанотрубки при помощи электронов — ранее подобного удавалось достичь только посредством фотонов. В подвешенной нанотрубке осталось лишь несколько квантов колебаний, то есть ее удалось охладить до квантового режима, пишут авторы в журнале Nature Physics. Нанотрубки — это химические соединения цилиндрической формы, обладающие рядом необычных свойств. Обычно говорят про углеродные нанотрубки, состоящие из шестиугольных ячеек, напоминая свернутый лист графена. Помимо углерода нанотрубки также могут состоять из нитрида бора и некоторых других элементов. Одним из научных применений нанотрубок является наномеханический резонатор — закрепленная на подложке нанотрубка, способная колебаться на определенных частотах.

Читать далее

Создан новый эластичный супергидрофобный материал с высокими механическими свойствами

Японские ученые создали прочный и эластичный супергидрофобный материал, по структуре напоминающий кожу рыбы-ежа. Микроструктурный материал из звездообразных частиц из оксида цинка, покрытых полимером, сохранял гидрофобные свойства даже после 1000 циклов трения и сгибания, а также выдержал скручивание, нанесение царапин и разрезов. Исследование опубликовано в журнале ACS Applied Materials & Interfaces. Супегидрофобные структуры (краевой угол смачивания у них больше 150 градусов) обладают особенными водоотталкивающими свойствами. В природе этот эффект, например, помогает листьям лотоса защищаться от заселения микроорганизмами, а бабочкам — не намокнуть. Чаще всего такие материалы состоят из небольших по размерам шероховатостей, структура которых легко разрушается, если ее согнуть или деформировать по-другому.

Читать далее

Обнаружена способность материи самостоятельно создавать магнитное поле в сверхпроводящем состоянии

На фото: Рассеяние рентгеновских лучей на исследуемом кристалле (S. Ran et al. / Science, 2019). Физики впервые обнаружили вещество, в котором при переходе в сверхпроводящее состояние возникает магнитное поле, при этом соединение — дителлурид урана UTe2 — не обладает магнитным порядком вне сверхпроводящей фазы, что делает его исключительным. Вещество с такими свойствами может оказаться исключительно востребованным в области квантовых компьютеров, пишут авторы в журнале Science. Сверхпроводимость — это макроскопическое квантовое явление, которое заключается в фазовом переходе некоторых веществ при низких температурах в новое состояние с нулевым электрическим сопротивлением. Существует несколько разных типов сверхпроводников. Простейшими из них являются некоторые чистые металлы, свойства которых меняются вблизи абсолютного нуля, и их поведение хорошо описывается теорией Бардина—Купера—Шриффера (БКШ).

Читать далее

Консорциум европейских научно-исследовательских институтов представил концепцию кильватерной установки EuPRAXIA для разгона элементарных частиц

Консорциум нескольких физических институтов со всего мира представил детальный план строения установки и целей EuPRAXIA — источника высокоэнергетических электронов и рентгеновского излучения на основе кильватерного ускорения. Ключевыми особенностями EuPRAXIA будут использование инновационных методов ускорения частиц и ориентации на прикладные задачи, в которых установка будет занимать нишу рентгеновских лазеров на свободных электронах, говорится в документе. EuPRAXIA (European Plasma Research Accelerator with eXcellence In Applications — Европейский плазменный исследовательский ускоритель с выдающимися приложениями) — это международный проект строительства нового ускорительного комплекса с фокусом на прикладные задачи. Установка будет генерировать рентгеновские лучи путем синхротронного излучения высокоэнергетических электронов при их движении в магнитном поле.

Читать далее

Электроадгезию нанотрубок впервые использовали для управляемого перемещения микро- и наночастиц

Ученые представили новый способ управляемого перемещения микро- и наночастиц, основанный на эффекте электроадгезии нанотрубок, то есть изменения силы сцепления нанотрубок и частиц в зависимости от приложенного электрического напряжения. Этот принцип позволяет работать как с металлическими, так и с диэлектрическими телам, а технологическое применение метода на его основе может привести к дальнейшей миниатюризации электроники, так как в данный момент этот процесс сдерживается, в том числе, сложностью уменьшения роботизированных захватов, пишут авторы в журнале Science Advances. Современные электронные устройства состоят из огромного количества крошечных элементов, которые с высокой точностью необходимо разместить в нужных местах на плате. Сегодня миниатюризация компонентов достигла масштаба крупинок муки. Например, самые современные светодиоды для дисплеев могут быть до нескольких микрон в размере.

Читать далее

Свет в плену пенно-фотонной сети: перспективные материалы в области фотоники

В далеком 1887 году шотландский физик Уильям Томсон предложил свою геометрическую модель структуры эфира, который якобы являлся всепроникающей средой, колебания которой проявляются для нас как электромагнитные волны, в том числе и свет. Несмотря на полный провал теории эфира, геометрическая модель продолжила свое существование, и в 1993 году Денис Уэйр и Роберт Фелан предложили более совершенную модель структуры, способной максимально заполнить пространство. С тех пор эта модель интересовала по большей степени математиков или художников, но недавнее исследование показало, что она может стать основой будущих технологий, использующих свет вместо электричества. Что же такое пена Уэйра-Фелана, в чем ее необычность и как можно ее применить для поимки света? На эти и другие вопросы мы найдем ответы в докладе исследовательской группы. Поехали. В начале расскажем об основе исследования. Буквально сотню лет тому назад в научном сообществе существовала весьма любопытная теория о некой материи всего вокруг. Данная теория была нацелена на объяснение природы электромагнитных волн.

Читать далее

Бесконечность математического мира: просто ли записать число через сумму трех кубов?

Тяжело искать ответы в бесконечном пространстве. Математика уровня старших классов может помочь вам сузить область поисков. Учитывая, что люди изучают свойства чисел тысячи лет, можно было бы решить, что нам известно всё о числе 3. Однако недавно математики обнаружили нечто новое касательно числа 3: третий способ выразить это число в виде суммы трёх кубов. Задача записи числа через сумму трёх кубов целых чисел оказывается неожиданно интересной. Легко показать, что большую часть чисел нельзя записать в виде одного куба или суммы из двух кубов, но существует гипотеза, что большую часть чисел можно записать в виде суммы из трёх кубов. Однако найти эти кубы оказывается иногда чрезвычайно сложно. К примеру, нам было известно, что число 3 можно записать в виде 13 + 13 + 13, а также в виде 43 + 43 + (-5)3, однако более 60 лет математиков интересовал вопрос, нет ли ещё одного способа сделать это. И в этом сентябре Эндрю Букер и Эндрю Сазерленд, наконец, нашли и третий способ:

Читать далее