На иллюстрации: Структура собственного магнитного поля и токов, которые возникают в сверхпроводнике при переходе вещества в особое квантовое состояние. Vadim Grinenko et al. / Nature Physics, 2020. Физики в своем исследовании экспериментально обнаружили новое квантовое состояние сверхпроводника, в котором материал становится источником магнитного поля. Достигнутый результат важен как с точки зрения фундаментальной науки, так и для разработки сверхпроводящих устройств. Статья опубликована в журнале Nature Physics. Сверхпроводимость — это явление, при котором электрическое сопротивление материала становится строго нулевым. Переход образца в такое состояние происходит при охлаждении ниже критической температуры — она определяется свойствами вещества. В настоящее время сверхпроводимость широко применяется в технике, однако полного теоретического описания этого явления ученые до сих пор не разработали (подробнее о сверхпроводимости и существующих объяснениях можно узнать в нашем материале). Квантовые свойства сверхпроводника делают его идеальным диамагнетиком — материалом, которому энергетически выгодно иметь нулевое внутреннее магнитное поле.
Архив рубрики: Наука
Кратко об истории изобретения радио: спор между Гульельмо Маркони и Александром Поповым
На фото: В 1895 году русский физик Александр Попов использовал свой инструмент для исследования гроз для демонстрации передачи радиоволн. Попов, возможно, был первым — но он не запатентовал свои изобретения и не пытался их коммерциализировать. Кто же изобрёл радио? Ваш ответ, вероятно, будет зависеть от того, откуда вы родом. 7 мая 1945 года Большой театр в Москве был забит учёными и государственными деятелями из коммунистической партии Советского Союза, праздновавшими 50-летний юбилей первой демонстрации радио, проведённой Александром Поповым. Это была возможность воздать почести отечественному изобретателю и попытаться увести исторические записи в сторону от достижений Гульельмо Маркони, которого во многих странах мира признают изобретателем радио. 7 мая было объявлено в СССР днём радио, который празднуется по сей день и в России. Заявление о приоритете Попова как изобретателя радио основывается на прочитанной им 7 мая 1895 года лекции «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям» в Санкт-Петербургском университете.
Предложена технология создания гигантских телескопов на основе квантовой телепортации
Физики предложили использовать феномен квантовой телепортации — мгновенной передачи квантового состояния — для того, чтобы создавать крупные телескопы-интерферометры. Авторы утверждают, что современные технологии допускают создание подобных устройств размером до 30 километров. Описание идеи опубликовано на сервере препринтов arXiv.org. На данный момент диаметр самых крупных сплошных зеркал оптических телескопов составляют около 10 метров. В течение ближайших лет будут запущены в работу обсерватории нового поколения, диаметр телескопов которых будет достигать нескольких десятков метров. Однако существует альтернативный способ создания крупных телескопов, который не требует изготовления огромных зеркал.
Российские ученые предложили новый метод расчета больших квантовых систем
Физики из Сколтеха придумали новый метод, позволяющий рассчитывать динамику больших квантовых систем. В его основу положена идея о совмещении квантовых вычислений с классическими. Метод успешно применен к задачам ядерного магнитного резонанса. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review B. Любой материальный объект вокруг нас состоит из атомов, а атомы — из отрицательно заряженных электронов и положительно заряженных ядер. Многие атомные ядра, в свою очередь, являются крошечными магнитами, которые могут возбуждаться под воздействием радиочастотного магнитного поля. Это явление известно как «ядерный магнитный резонанс» (ЯМР).
Предложен новый квантовый материал для переноса информации из человеческого мозга
Ученые утверждают, что разработали новый «квантовый» материал, который однажды будет способен переносить информацию прямо из человеческого мозга в компьютер. Исследование пока находится на раннем этапе, но взывает к идеям вроде загрузки мозга в облако или подключения людей к компьютеру для отслеживания показателей здоровья. Все эти концепции прежде были исключительно уделом научной фантастики. Новый квантовый материал, описанный в статье журнала Nature Communications, представляет собой «никелатовую решетку», которая, как утверждают ученые, может напрямую преобразовывать электрохимические сигналы мозга в электрическую активность, которая может быть интерпретирована компьютером.
Ищем новые доказательства уже доказанных теорем: новый взгляд на концепцию простых чисел
Концентрация простых чисел, обозначенных жёлтыми точками на этой шестиугольной спирали из положительных целых чисел, уменьшается по мере удаления от начала числовой прямой. Эту много раз доказанную закономерность описывает теорема о распределении простых чисел. «Можно не верить в Бога, но нужно верить в Книгу», — сказал как-то венгерский математик Пал Эрдёш. Существующая только в теории «Книга» содержит наиболее элегантные доказательства самых важных теорем. Утверждение Эрдёша намекает на мотивацию математиков, продолжающих искать новые доказательства уже доказанных теорем. Одна из их любимых – это теорема о распределении простых чисел, таких, что делятся только на себя и на 1. И хотя математикам неизвестно, удостоится ли доказательство попадания в «Книгу», за первое место конкурируют два соперника, доказательства, которые одновременно и независимо нашли в 1896 году Жак Адамар и Шарль Жан де Ла Валле-Пуссен. Так что же конкретно утверждает эта теорема? Теорема о распределении простых чисел даёт возможность аппроксимировать количество простых чисел, не превышающих заданное число n.
