Впервые экспериментально показан квантовый “гейт” для квантовых вычислений

Картинки по запросу квантовая телепортацияИсследование опубликовано в журнале Nature. Главный принцип этой работы — квантовая телепортация, уникальное свойство квантовой механики, ранее использованное для передачи неизвестных квантовых состояний между двумя сторонами без физической отправки самого состояния. Используя теоретический протокол, разработанный в 1990-х, йельские ученые экспериментально показали квантовую операцию – гейт – без каких-либо прямых взаимодействий. Такие гейты необходимы для квантового вычисления, которое зависит от сетей отдельных квантовых систем — архитектуры, которую многие исследователи считают способной компенсировать ошибки, свойственные квантовым вычислительным процессорам.

Читать далее

Опровергнут фундаментальный закон излучения Планка для теплового излучения наномасштабных объектов

Картинки по запросу закон излучения планкаУченые провели наномасштабный эксперимент, в котором опровергли один из основополагающих законов современной физики. Результаты исследования могут изменить наше понимание передачи энергии. Закон излучения Планка был в центре интенсивных испытаний на протяжении почти целого века. Однако в результате нового анализа ученые обнаружили, что он не работает на самых малых масштабах. Пока не ясно, что именно это значит для науки, но обычно, когда законы перестают работать, можно ожидать новых открытий. Это окажет влияние не только на атомную физику, но и на всю науку в целом, включая формирование планет и климатические модели. Исследование было опубликовано в журнале Nature.

Читать далее

Ученые Томского университета выяснили роль легких и тяжелых изотопов кислорода в процессе образования молекул озона

Картинки по запросу озонИсследователи совершили прорыв в понимании квантовых механизмов превращений легких и тяжелых изотопов кислорода в процессе образования молекул озона при высоких энергиях. Доцент физического факультета Томского государственного университета Роман Кочанов и научный руководитель лаборатории КВАМЕР ТГУ, профессор Владимир Тютерев в кооперации с учеными Национального центра научных исследований Франции (CNRS) совершили прорыв в понимании квантовых механизмов превращений легких и тяжелых изотопов кислорода в процессе образования молекул озона при высоких энергиях. Более 20 лет физики всего мира пытались найти объяснения экспериментальным измерениям, не согласующимся с теоретическими моделями образования молекул озона.

Читать далее

В России создан новый катализатор для синтеза поликремния солнечных батарей

Картинки по запросу синтез моносиланаРоссийские химики разработали новые катализаторы, ускоряющие синтез моносилана – исходного сырья для получения поликремния, который используется в микро- и наноэлектронике, а также солнечной энергетике. Катализаторы оказались дешевле, экологичнее и эффективнее существующих аналогов. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ). Сообщение о своем исследовании ученые опубликовали в журнале Applied Catalysis B: Environmental. Поликристаллический кремний, или поликремний, состоит из множества кристаллитов этого элемента, то есть находится в состоянии, промежуточном между аморфным и монокристаллическим кремнием. При массовом производстве его стоимость составляет примерно 20 долларов за килограмм, однако спрос на него в последние годы стремительно растет, в основном за счет развития солнечной энергетики.

Читать далее

Разработан прототип 3D-принтера для высокоточной печати графеновым аэрогелем

Картинки по запросу graphene printing

Графен известен как условно двухмерный материал, листы которого имеют одноатомную толщину. Но для того, чтобы этот материал можно было использовать на практике, в большинстве случаев требуется придание ему более сложных трехмерных форм. Укладка нескольких листов графена друг на друга не решает эту проблему, материал тут же теряет свою механическую прочность и ряд других уникальных физических, химических, оптических и электрических свойств, ведь в этом случае он превращается в очень тонкий слой самого обычного графита. Частичным решением вышеописанной проблемы является новая технология трехмерной печати, разработанная исследователями из Политехнического института и университета Вирджинии (Virginia Tech).

Читать далее

На большом адронном коллайдере окончательно изучено строение вселенной

Картинки по запросу большой адронный коллайдерМеждународная группа физиков, работающих на Большом адронном коллайдере в составе коллабораций ATLAS и CMS (ЦЕРН) впервые наблюдали распад бозона Хиггса на два d-кварка (нижних кварка). Это открытие вновь подтверждает Стандартную модель, описывающую свойства элементарных частиц. Ученые также не нашли свидетельств возможного существования Новой физики, которая могла бы объяснить возможные недостатки существующей теории. Об этом сообщается в пресс-релизе на Phys.org. В ускорителях частиц бозон Хиггса возникает при лобовом столкновении двух протонов, когда происходит слияние глюонов — разновидностей бозонов, отвечающих за взаимодействие между кварками и их удержание внутри протона.

Читать далее

Ученые разработали математическая модель возможной машины времени

Картинки по запросу модель машины времениБен Типпетт из Университета Британской Колумбии в Канаде и Дэвид Цанг из Мэрилендского университета в США заявили, что разработали математическую модель надежной машины времени. Это ящик, который может перемещаться через пространство и время в прошлое и будущее. Согласно утверждениям ученых, сложность заключается в использовании кривизны пространственно-временного континуума во Вселенной для искривления времени в нечто, подобное кругу, который бы позволил ящику, а также потенциальным пассажирам путешествовать в прошлое или будущее. «Люди думают о путешествиях во времени как о чем-то фантастическом. И мы привыкли так считать, ведь это кажется таким нереальным. Но математически это возможно», — объясняет Бен Типпетт.

Читать далее

Создан прототип нитей по своим механическим свойствам не уступающим паутине

Картинки по запросу паутина искусственнаяАмериканские биохимики получили в лабораторных условиях нити, состоящие из рекордно длинных молекул спидроина — белка, из которого пауки плетут паутину. Использовав рекомбинантные ДНК и метод сплайсинга белков, ученые получили полипептид с молекулярной массой более 500 килодальтон — это почти в два раза больше, чем у аналогичных молекул, которые синтезируются в природных условиях. Из этих белков ученые получили нити, по своим механическим свойствам — прочности на разрыв, растяжимости и жесткости — не уступающие паутине, пишут ученые в Biomacromolecules. Паутина — одни из самых прочных естественных материалов: прочность ее нитей на разрыв может достигать 1,3 гигапаскаля (для сравнения, прочность некоторых марок стали не превышает нескольких сотен мегапаскалей).

Читать далее

У фононов обнаружены свойства отрицательной массы и отрицательной гравитации

Картинки по запросу отрицательная Ð¼Ð°ÑÑÐ°С точки зрения классической физики, известной нам еще со времен школьной скамьи, звуковые волны не являются носителем массы. Они лишь переносят импульс энергии, которая заставляет колебаться атомы или молекулы вещества, через которое они проходят. Однако, исследователи из Колумбийского университета после серии теоретических изысканий и расчетов определили, что звуковые волны, представленные в виде квазичастиц – фононов, не только имеют массу, но и производят очень слабое гравитационное поле. Более того, согласно результатам этих расчетов, фононы имеют отрицательную массу и, как следствие, вырабатывают отрицательную гравитацию. Первый признак, указывающий на наличие отличной от нуля массы у звуковых волн, содержится в так называемой теории точечных частиц (point-particle theory).

Читать далее