Иллюстрация: Левитация золотой пластинки в жидкости между полосами золота и стекла под действием температурной модуляции. Falco Schmidt et al. / Nature Physics. Совсем недавно физики разработали инновационный метод, позволяющий предотвратить слипание близко расположенных нанопластин и контролировать их перемещение. Этот метод основан на погружении оригинальных нанопластин в двухкомпонентную жидкость, которая создает мощные силы отталкивания между пластинами, регулируемые изменением температуры. Данная технология открывает новые возможности для создания микро- и наноустройств. Результаты исследования опубликованы в престижном научном журнале Nature Physics. В процессе разработки наноустройств одним из существенных препятствий является слипание компонентов, обусловленное силами Казимира. Как известно, силы Казимира – это квантово-механическое явление, возникающее между двумя поверхностями на расстоянии до нескольких сотен микрометров вследствие флуктуаций электромагнитных полей в вакууме.
Архив рубрики: Наука
Возможно ли создание компьютера на основе органических молекул: кислотные вычисления и ДНК-компьютеры
В начале 1990-х годов прогнозировался скорый кризис транзисторных процессоров, что быстро побудило исследователей очень активно искать альтернативные решения. В то время как одни лаборатории сосредоточились на разработке квантовых алгоритмов и экспериментировании с кубитами, другие исследовали возможности использования биомолекул для вычислений. В 1994 году были достигнуты два важных прорыва: был создан первый квантовый вентиль, и с помощью ДНК была решена первая вычислительная задача. Однако прогресс в области квантовых вычислений шёл более целенаправленно. Очень активная теоретическая работа по квантовой информатике началась ещё в 1960-х годах, а к 1980-м годам уже велись исследования квантовых алгоритмов и логических вентилей на кубитах. Экспериментаторы также создавали различные прототипы кубитов. В contrast, теория ДНК-вычислений не была предметом систематического изучения. Исследователи сразу же приступили к решению конкретных вычислительных задач с использованием ДНК.
Квантовый генератор отправился на орбиту и начал генерировать истинно случаные последовательности чисел
Команда ученых осуществила успешный запуск на околоземную орбиту миниспутника кубсата SpooQy-1, оснащенного новейшим квантовым генератором случайных чисел. Полученные прямо с орбиты экспериментальные данные подтвердили работоспособность устройства в качестве “орбитального маяка случайности”. Данный маяк способен передавать на Землю последовательности истинно случайных чисел. Необходимость в таких маяках обусловлена потребностями некоторых криптографических и телекоммуникационных технологий. В настоящее время доступ к подобным источникам случайных чисел осуществляется преимущественно через интернет. Разработка ученых позволит обеспечить регионы с ограниченным доступом к интернету необходимыми случайными последовательностями. Результаты исследования опубликованы в журнале Communications Physics. Генераторы случайных чисел играют ключевую роль во множестве областей, от вычислительных методов до телекоммуникаций.
Существует ли на самом деле наблюдаемая нами физическая реальность: квантовая механика и теория относительности
Философский вопрос о том, слышно ли кому нибудь падающее дерево в лесу, если рядом никого нет, может оказаться более сложным, чем кажется на первый взгляд. Несмотря на дискуссии по этому поводу, мы конечно можем единодушно согласиться с тем, что объективно наблюдаемая нами физическая реальность существует. Безусловно, философские вопросы о природе этой реальности остаются открытыми для обсуждения. Однако постулат о существовании реальности не противоречит никаким измеряемым явлениям. Наши чувства, лабораторные эксперименты, телескопы, обсерватории, естественные процессы и все антропогенные воздействия подтверждают это предположение. Реальность существует, и её физическое описание достаточно точно отражает её природу, поскольку любые измерения, проводимые в любой точке пространства и времени, соответствуют ему.
Что такое кристалл: от качественного и количественного описания, до эволюции термина
В языке часто наблюдается простой феномен полисемии, когда одни и те же простые слова приобретают весьма различные значения в зависимости от контекста и аудитории. Так, термин “качественно”, используемый учеными для обозначения результатов исследований, далеко не всегда интерпретируется абсолютно положительно. Настоящее качественное исследование, с точки зрения специалистов, должно приводить к количественным, а не качественным выводам. Это пример устоявшейся языковой конвенции. Существуют термины, чье техническое значение в настоящее время отдаляется от привычного. Ярким примером служит слово “кристалл”. Традиционно физики понимали под ним твердое тело с периодическим расположением атомов. Однако в последние десятилетия это понятие стало применяться к средам и явлениям, которые не обладают твердой структурой. В данной статье мы рассмотрим, какие некристаллические свойства стали приписываться кристаллам, и объясним причины такой трансформации.
Математическое моделирование физических процессов при открывании бутылки шампанского показало на наличие сверхзвуковых режимов движения газовых струй
Российские и французские физики провели компьютерное моделирование процессов, сопровождающих простое открытие бутылки шампанского. Полученные в результате работы расчеты полностью подтвердили результаты экспериментальных исследований, в которых были обнаружены сверхзвуковые режимы движения газовых струй. Данные работы могут способствовать более глубокому пониманию явлений, происходящих при запуске ракет и стрельбе из огнестрельного оружия. Результаты исследования были опубликованы в журнале Physics of Fluids. Шампанское, благодаря избытку углекислого газа, сопровождает открытие бутылки характерным хлопком и струей пены (которые можно избежать). Игристый напиток демонстрирует сложные физико-химические взаимодействия, вызывающие интерес у ученых. Так, за образование углекислого газа в шампанском отвечает внутрибутылочное брожение, которому способствует добавление дрожжей и сахара.
