Иллюстрация: I. Pogorelov et al. / PRX Quantum, 2021. Ученым удалось уменьшить размеры квантового вычислителя и уместить его в две серверные стойки. В качестве кубитов они использовали ионы, которые смогли собрать в цепочки до 50 штук, а для 24 даже создать запутанное состояние. Работа опубликована в журнале PRX Quantum. Каждая из платформ для реализации квантовых вычислений имеет свои особенности и недостатки, которые мешают ей стать массовой и применимой в быту. Возможности таких устройств ограничиваются лабораторными экспериментами, для которых не требуется создание компактных устройств. Ученые намного больше сосредоточены на том, чтобы увеличивать мощности существующих вычислителей, чем создать маломощное, но реальное и компактное устройство. Группа исследователей под руководством Томаса Монца (T. Monz) из Инсбрукского университета имени Леопольда и Франца не оставила в стороне этот вопрос и смогла собрать квантовый вычислитель на ионах, который уместился в две серверные стойки.
Архив рубрики: Наука
На большом адронном коллайдере впервые сравнили темпы рождения таонов и мюонов
На иллюстрации: Сравнение относительного темпа распада W-бозона на лептоны третьего и второго поколения с теоретическим прогнозом Стандартной модели. ATLAS Collaboration / Nature, 2021. Физики проследили за распадом W-бозонов на детекторе ATLAS Большого адронного коллайдера и сравнили темпы, с которыми в этом процессе рождаются таоны и мюоны. Оказалось, что тех и других частиц образуется поровну в пределах ошибки измерений — это согласуется с аксиомой Стандартной модели о лептонной универсальности и устраняет несогласие с теоретическим прогнозом, которое наблюдалось в подобном анализе восемь лет назад. Статья опубликована в журнале Nature Physics. В Стандартной модели лептонами называются фундаментальные частицы с полуцелым спином, не участвующие в сильных взаимодействиях. Среди лептонов выделяют три поколения, каждое из которых состоит из электрически заряженной частицы и ее нейтрального напарника — нейтрино.
Коллайдер и поиски загадочной материи в составе нейтронных звезд: старпельки на острие науки
Как известно, из-за продолжающейся эпидемии затягивается ремонт и откладывается запуск Большого Адронного Коллайдера. Еще не так давно, в середине 2010-х, работа этого грандиозного ускорителя частиц позволившего в 2012 году обнаружить бозон Хиггса и достроить Стандартную модель, могла сравниться по масштабу только с открытием гравитационных волн. Два этих события настолько органично дополняли друг друга и отмечали как один из последних кирпичиков в здании Старой Физики, так и один из первых в основании Новой, что почти незаметным осталось одно экзотическое звено, связывающее эти открытия. Это звено – таинственная странная материя, возможное существование которой обсуждалось еще в 1980-е. Возникновение мельчайших частиц подобной материи (страпелек, о которых мы здесь еще поговорим) было серьезным поводом для беспокойства еще на этапе конструкции БАК. Кроме того, коллаборация LIGO, впервые зафиксировавшая гравитационные волны при столкновении двух черных дыр, также открыла и события другого рода: столкновения нейтронных звезд и столкновение черной дыры с нейтронной звездой с поглощением последней. Именно при таких столкновениях нейтронные звезды заметно деформировались.
На большом адронном коллайдере впервые зафиксировали поляризацию топ-кварков и антикварков
Иллюстрация: The ATLAS Collaboration. Участники эксперимента ATLAS на Большом адронном коллайдере измерили поляризацию топ-кварков и антикварков, рожденных по одному в процессе обмена W-бозона между двумя другими кварками. Ученые использовали тот факт, что распределения лептонов в распаде топ-кварка зависят от направления спина исходной частицы, а значит по ним можно узнать и ее поляризацию. Кроме того, физики усилили существующие ограничения на коэффициенты Вильсона для изученных процессов рождения топ-кварков и антикварков, значения которых чувствительны к Новой физике. Согласно результатам эксперимента, опубликованным на сайте коллаборации, измерения совпали с предсказаниями Стандартной модели. Топ-кварк (он же t-кварк) – самый тяжелый из шести открытых кварков, благодаря чему он обладает рядом уникальных для кварков свойств. К примеру, за счет крайне малого времени жизни это единственный кварк, который не успевает адронизироваться (обзавестись одним или несколькими кварками другого цвета и войти в состав адрона) до своего распада.
Можно ли изучить механику композитных материалов с помощью экспериментов с вафлями: как это делают в Великобритании
Иллюстрация: SN / Youtube. Преподаватели материаловедения из Великобритании рассказали об использовании вафель с карамелью в шоколадной глазури в качестве объектов исследования в дистанционном лабораторном практикуме по изучению композитных материалов. Задачей студентов было подвергать вафли нескольким механическим тестам на излом у себя дома и давать качественное описание опыта, в то время как преподаватели делали то же самое на лабораторном оборудовании с точным измерением параметров. Сравнение собственных и лабораторных результатов, а также их интерпретация помогли студентам лучше понять механику процессов, происходящих в многослойных структурах. Статья с результатами работы опубликована в Physics Education. Композитными материалами называют материалы, которые состоят их двух или более компонент с различными физическими и химическими свойствами. Особенность таких материалов в том, что правильная комбинация компонентов создает качественно новые свойства, которые невозможно получить простой суперпозицией исходных свойств.
Математическое моделирование помогло организовать оптимальную рассадку музыкантов духового оркестра на сцене
На иллюстрации: Поток аэрозольных частиц при игре духового оркестра. H.A. Hedworth et al. / Science Advances, 2021. Американские химики смоделировали распределение воздушных потоков при игре духового оркестра в двух концертных залах штата Юта. В большом зале с современной системой кондиционирования снизить в тысячу раз концентрацию аэрозольных частиц помогла оптимальная рассадка музыкантов и открытые боковые двери, однако в малом зале с устаревшей системой кондиционирования открытых дверей оказалось недостаточно — требуются дополнительные воздуховодные каналы. Статья опубликована в журнале Science Advances. 10 марта состоялась плановая репетиция хора округа Скаджит в штате Вашингтон. В течение двух с половиной часов в ней принимали участие 61 музыкант, из которых у 53 человек через несколько дней обнаружили ковид. Трое из них были госпитализированы, а двое умерли. К таким последствиям привело нахождение всего одного зараженного человека на репетиции, который за время репетиции ни разу не чихал или кашлял.
