Китайские учёные недавно провели детальное исследование всех характеристик квантового транспорта в фотонных фрактальных решетках различной геометрии: треугольной, ковровой и двойной ковровой Серпинского. В ходе этого исследования было обнаружено, что, в отличие от регулярных структур, построенные учеными фракталы демонстрируют аномальный режим транспорта, определяющийся исключительно дробной размерностью фрактала. При этом точка перехода к аномальному режиму зависит от конкретной геометрии фрактала. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Photonics, а предварительная версия статьи доступна на сайте arXiv.org. Фракталы, являющиеся одними из наиболее интересных математических объектов, приобрели популярность благодаря красочным визуализациям Бенуа Мандельброта. Однако помимо самоподобной структуры, фракталы обладают уникальным свойством – дробной хаусдорфовой размерностью (фрактальной размерностью), которая может превышать топологическую размерность.
Иллюстрация: Zijun Chen et al. / Nature. Физики недавно разработали абсолютно новый метод уменьшения количества кубитов, необходимых для эффективной коррекции всех ошибок в квантовых вычислителях. В работе, которая опубликована в известном журнале Nature, ученые разработали код коррекции ошибок, обеспечивающий экспоненциальное снижение шума в зависимости от числа используемых кубитов. Авторы исследования также провели детальный анализ различных типов ошибок, возникающих в квантовых вычислениях. Коррекция ошибок является ключевым фактором для успешной реализации квантовых компьютеров. Полностью устранить шум в реальных системах невозможно, поэтому разработка эффективных методов его безусловной коррекции приобретает первостепенное значение. Основная сложность создания кодов коррекции ошибок заключается в необходимости балансирования между количеством кубитов, задействованных в процессе коррекции, и вероятностью возникновения ошибок.
Иллюстрация представлена: S. Koraltan et al / журнал npj Computational Materials. Физики осуществили компьютерное моделирование трехмерной среды, в которой стало возможным существование и почти полностью свободное движение магнитных квазимонополей. В ходе симуляции было показано, что траекторию этих квазичастиц можно контролировать с помощью наложенного на систему внешнего магнитного поля. Полученные результаты могут стать существенным шагом в разработке устройств магнетроники, функционирование которых основано на токах магнитных зарядов. Исследование опубликовано в журнале npj Computational Materials. Магнитные монополи – это гипотетические частицы, играющие в магнетизме аналогичную роль электрическим зарядам в электричестве. Они обладают ненулевым магнитным зарядом и, таким образом, отличаются от обычных магнитов, которые имеют как северный, так и южный полюсы (магнитные диполи). Хотя магнитные монополи отсутствуют в классической электродинамике, они естественным образом возникают в квантовой теории поля. Это даёт надежду многим физикам на их eventualное обнаружение, хотя пока это не удалось осуществить.
