Построен первый универсальный генератор запутанных фотонов

Китайские физики построили первый генератор запутанных фотонов, который удовлетворяет четырем ключевым критериям: работает только «по требованию», создает фотоны с высокой степенью запутанности, неразличимости и эффективности. До этого ученым удавалось добиться только трех из этих критериев. Статья опубликована в Physical Review Letters, кратко о ней сообщает Physics, препринт работы выложен на сайте arXiv.org. Запутанные фотоны – пара частиц, которые находятся в скоррелированных квантовых состояниях, – играют в современной физике очень важную роль. С одной стороны, благодаря запутанным фотонам удалось доказать нелокальность квантовой механики, то есть отсутствие «скрытых параметров», предложенных Альбертом Эйнштейном.

Читать далее

Обнаружена способность графита пропускать тепло со скоростью звука

Райан Дункан застыл. Только что он провел новый эксперимент по исследованию обычного графита – того самого, их стержня карандаша – но результаты казались невозможными физически: тепло, которое обычно рассеивается медленно, проходило через графит со скоростью звука. Это все равно что поставить кастрюлю с водой на горячую плиту и вместо того, чтобы отсчитывать долгие минуты, пока вода не закипит, наблюдать, как она сразу же закипает. Неудивительно, что Дункан, аспирант Массачусетского технологического института, не мог поверить своим глазам. Чтобы убедиться, что он не ошибся, пришлось четыре раза перепроверить все, что было в установке, снова запустить эксперимент и устроить хороший перерыв.

Читать далее

Мультивселенная Макса Тегмарка: главное для любознательных

Мультивселенная – научная концепция предполагающая наличие множества параллельных вселенных. Существует ряд гипотез, описывающих многообразие этих миров, их свойства и взаимодействия. Успех квантовой теории неоспорим. Ведь она вместе с известной общей теорией относительности представляет все фундаментальные законы физики, известные современному миру. Несмотря на это квантовая теория все же ставит ряд вопросов, на которые до сих пор нет определенных ответов. Одним из них является известная «проблема кота Шредингера», которая наглядно демонстрирует зыбкий фундамент квантовой теории, что формируется на предсказаниях и вероятности того или иного события. Речь идет о том, что особенностью частицы, согласно квантовой теории, является существование ее в состоянии равном сумме всех ее возможных состояний.

Читать далее

Впервые создан простейший прототип программируемого компьютера на ДНК

Учёные давно ведут эксперименты с хранением информации в ДНК и с обработкой этой информации. Например, учёные из Вашингтонского университета и Microsoft недавно построили «первый в мире DNA-винчестер». Эта конструкция способна впервые обеспечить запись и считывание информации в ДНК-хранилище без участия человека. Весьма значительное достижение, если учесть, что в ДНК можно записывать информацию с плотностью 2,2 петабайта на грамм. ДНК — компактный контейнер с плотностью записи в тысячи раз больше, чем у существующих носителей. Однако у всех существующих ДНК-систем есть проблема: всё это уникальные проприетарные разработки, у которых напрочь отсутствует какая бы ни было гибкость.

Читать далее

Пиролиз позволил создать 3D-печатные композиты с уникальными прочностными свойствами

Ученые из Китая и США напечатали на 3D-принтере композиционные материалы и, выдержав при высоких температурах, получили легковесные нанорешетки из аморфного углерода. Материалы оказались на три порядка прочнее всех существующих легких нано- и микрокомпозитных материалов, нечувствительны к дефектам, образовавшимся в процессе синтеза, и выдержали объемные деформации более десяти процентов. Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences. Идеальный материал обладает низкой плотностью, высокой прочностью, термической и химической устойчивостью. Легковесными можно назвать материалы, плотность которых меньше плотности воды (один грамм на кубический сантиметр). Вес конструкции, с увеличением (хотя бы без потери) прочности обычно уменьшают путем создания композитов из полых металлических стержней или заполненных более легкими полимерными веществами.

Читать далее

Получено доказательство переноса массы звуковыми волнами

Когда мы думаем о звуковых волнах, мы думаем о невидимых колебаниях, распространяющихся в воздухе, которые, согласно физической теории, не имеют никакой массы. Но такое представление о звуке, можно так сказать, уже устарело, недавно группе ученых удалось получить новые доказательства, что звуковые частицы могут содержать крошечное количество массы. А эта масса, невзирая на ее малую величину, может производить свои собственные гравитационные поля, которые будет необходимо учитывать при некоторых научных исследованиях и изучении космического пространства. Давайте проведем простой эксперимент – ударьте по мячу, придав ему некоторое количество дополнительной энергии. Согласно теории Эйнштейна, придав ускорение мячу, вы дали ему крохотную часть дополнительной массы.

Читать далее

Российские ученые разработали и описали перспективные металлические соединения, похожие на “вывернутые бутерброды”

В Санкт-Петербургском государственном университете разработали и описали соединения металлов, которые по своей структуре напоминают “обратные бутерброды”. С их помощью можно будет создать новые материалы с управляемыми свойствами. Работа проходила в рамках проекта, поддержанного грантом Президентской программы исследовательских проектов Российского научного фонда, а ее результаты опубликованы в журнале Angewandte Chemie. В большинстве соединений металлов их атомы несут на себе положительный заряд. Типичный пример — поваренная соль NaCl, в которой натрий — элемент металлической природы — положительный, в то время как отрицательный заряд сосредоточен на хлоре. Кристаллы соли, которую можно найти на любой кухне, существуют именно благодаря притяжению разноименно заряженных натрия и хлора.

Читать далее

Разработан новый биополимер для высокотехнологичных устройств на основе структуры зубов кальмара

Ученые из США и Германии синтезировали биополимеры, которые находятся в зубах некоторых видов кальмаров. Материалы из таких белков, полученные с помощью бактерий, обладали высокой прочностью, эластичностью, протонной проводимостью и способностью к восстановлению структуры. Эта интересная статья опубликована в открытом доступе в Frontiers in Chemistry. Захватывать и удерживать добычу в воде кальмарам помогают зубы, которые находятся в присосках на щупальцах. Прочность им придает не наличие минеральных солей, как у людей, а особенности строения и конформации макромолекул. Благодаря блокам из различающихся по свойствам мономеров в макромолекуле, на микроуровне происходит разделение фаз (как при смешении воды и масла), однако полностью расслоение не возникает, так как части молекулы связаны друг с другом.

Читать далее

Российские ученые определили условия эффективной работы нанолазеров для интегральных схем

Несколько лет назад была разработана концепция нанолазера — источника излучения с размерами в единицы микрон. У большинства из них нельзя различить режимы работы: при одних излучение является когерентным, а при других не отличается от излучения светодиодов. Исследователи из МФТИ определили, в каких условиях излучение нанолазеров становится по-настоящему лазерным. Работа опубликована в журнале Optics Express. Сегодня лазеры используются повсеместно — от бытовых приборов до медицины, промышленности и телекоммуникации. Нанолазеры похожи на обычные полупроводниковые лазеры на гетероструктурах, которые известны довольно давно.

Читать далее