Иллюстрация: Dominik Kiesenhofer et al. / PRX QUANTUM, N + 1. Группа Австрийскиз физиков осуществила удержание в ловушке двумерного ионного кристалла, образованного 105 ионами кальция, что представляет собой рекордный показатель на сегодняшний день. Кристалл сохранял полную стабильность на протяжении нескольких секунд, а учёным также удалось добиться охлаждения ионов до основного колебательного состояния и обеспечить доступ к отдельным частицам. В перспективе данное достижение может значительно расширить возможности квантовых вычислений и квантового моделирования на ионных массивах. Результаты исследования опубликованы в журнале PRX QUANTUM. Массивы ионов, удерживаемые в ловушках, являются многообещающей платформой для квантовых вычислений и симуляций. Преимуществом ионов выступает их сильное взаимное взаимодействие, а также возможность удержания их с помощью электрических и магнитных полей.
Архив рубрики: Наука
С помощью гравитационного линзирования удалось показать волновую природу темной материи
Иллюстрация: Alfred Amruth et al. / Nature Astronomy, N + 1. Группа астрономов провела очень тщательный сравнительный анализ эффективности моделей темной материи, основанных на тяжелых и легких частицах (WIMPs и аксионах), в воспроизведении явлений, возникающих при интенсивном гравитационном линзировании. В рамках этого исследования была использована система HS 0810+2554, представляющая собой эллиптическую галактику, вызывающую четырехкратное линзирование квазара. Полученные результаты продемонстрировали, что волновые свойства аксионов, характерные для частиц сверхмалой массы, потенциально могут объяснить наблюдаемые флуктуации и аномалии на изображениях. Данная работа опубликована в журнале Nature Astronomy. Следует отметить, что концепция темной материи появилась в астрофизике как ответ на необходимость объяснения ряда аномалий, зафиксированных в реликтовом излучении, вращении галактик, гравитационном линзировании и других областях.
Доказано, что распространение звука против ветра не теряет интенсивности для слушающего
Финские физики опровергли общепринятое заблуждение о неэффективности крика навстречу ветру. Согласно их данным, звук, испускаемый человеком в направлении ветра, не утрачивает своей интенсивности. Напротив, турбулентные эффекты формируют зону пониженного давления в области ушей, что создает субъективное ощущение снижения громкости у кричащего. Для верификации своих расчетов ученые провели замеры на взлетно-посадочной полосе аэропорта, используя фургон, оборудованный динамиками и микрофонами. Результаты исследования опубликованы в издании *Scientific Reports*, а также освещены на сайте Университета Аалто. Распространенное мнение о малоэффективности такого крика закрепилось в английском языке в виде идиомы, обозначающей тщетные попытки донести свои мысли до людей, не разделяющих их точку зрения.
Математика хаотичного танца или философия хаоса, переходящего и порядок
Я всегда был поклонником рок-концертов и по-прежнему таковым являюсь. В студенческие годы мне доставляло удовольствие петь и активно двигаться под музыку вместе с друзьями; в настоящее время я предпочитаю более размеренный формат — наблюдать и слушать выступление сидя. Однако ни тогда, ни сейчас мне не была ясна концепция слэма — хаотичного столпотворения, которое происходило в центре танцпола под воздействием воодушевленной публики. Среди моих знакомых были те, кто с энтузиазмом участвовал в подобной активности. Я вспоминаю 2011 год: группа System of a Down возобновила свою деятельность после продолжительного перерыва, отправилась в европейское турне и выступила в Москве. Это был для меня самый масштабный рок-концерт, который мне посчастливилось посетить, и, безусловно, там присутствовал слэм. Один из моих друзей с большим удовольствием принимал в нем участие, и каждый раз, когда он оттуда возвращался к нам, его радость была очевидной.
Обнаружена аномальная кристаллизация квантовой жидкости в оптической ловушке при повышении температуры
Иллюстрация: J. Sánchez-Baena et al. / Nature Communications, N + 1. Европейские физики зафиксировали аномальный явление в виде кристаллизации простой квантовой жидкости в процессе ее нагрева. Данный эффект был наблюдаем в дипольном бозе – конденсате, удерживаемом в протяженной одномерной оптической решетке. Формирование упорядоченной фазы, представляющей собой сверхтекучее твердое тело, обусловлено воздействием квантовых флуктуаций на динамику вихрей в жидкости. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications. Сверхтекучее твердое тело — это экзотическая фазовая структура вещества, предсказанная в середине прошлого столетия и экспериментально подтвержденная лишь в 2017 году для бозе-конденсата холодных атомов. Следует отметить, что наименование данного состояния может вводить в заблуждение, поскольку атомы в оптических ловушках не следует рассматривать в традиционном механическом понимании твердого тела.
Предложена технология создания трехмерных оптических решеток на основе эффекта Тальбота
На иллюстрации: «Ковер» Тальбота. Klaus Hornberger et al. / Reviews оf Modern Physics. Немецкие физики разработали технологию формирования четких трехмерных оптических решеток, основанную на эффекте Тальбота. Данный интересный эффект предполагает создание волнового узора, или «ковра», позади полноценной дифракционной решетки, где периодически воспроизводится изображение щелей. Благодаря этому методу учёным удалось разместить более десяти тысяч атомов в дефектной трехмерной решетке и провести адресные манипуляции с этими атомами. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters. Способ улавливания атомов светом открыл перспективы для прогресса в широком спектре физических дисциплин: начиная от ультрахолодной химии и физики квантовых газов, и заканчивая квантовыми вычислениями и атомными часами. Однако ряд задач требует удержания большого количества атомов, для чего традиционно применялись двумерные оптические решетки.
