Немецкие учёные совершили настоящий прорыв! Им удалось за считанные минуты охладить облако отрицательно заряженных ионов кислорода с невероятной температуры в 13000 кельвинов до более комфортных 3800. Это достижение стало возможным благодаря использованию лазера, который очень бережно “отфильтровывал” из облака самые “горячие” ионы. Ведь охлаждение отрицательных ионов – это настоящая головоломка для физиков, и этот успех можно считать рекордом! Статья об этом открытии уже опубликована в престижном журнале Physical Review Letters. В наши дни науке покоряются всё более сложные задачи. Мы уже умеем получать ультрахолодные газы из атомов или положительно заряженных ионов, охлаждая их до невероятных температур, близких к абсолютному нулю. А теперь, благодаря этому прорыву, мы можем исследовать и отрицательные ионы в таких же “заморозках”! Это открывает новые возможности для изучения свойств вещества и позволит нам глубже понять мир вокруг нас.

Читать далее →

В начале этой весьма интересной статьи представляем изображение сверхмассивной чёрной дыры, которая по всей видимости была характерна для ранней Вселенной. Как стало известно, совсем недавно астрономами был обнаружен уникальный квазар, источником энергии которого является сверхмассивная чёрная дыра. Предполагается, что данный квазар мог способствовать “зажиганию” света во Вселенной на её ранних этапах развития. В процессе исследования этого объекта были зафиксированы значительные флуктуации яркости данного квазара в рентгеновском диапазоне с помощью космического телескопа НАСА NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope ARray). Subsequently, данные NuSTAR были сопоставлены с информацией о той же самой питающей сверхмассивной чёрной дыре, полученной с помощью рентгеновского космического телескопа НАСА Chandra.

Читать далее →

Фото: K. S. Miao, et al. / Science. Американские и японские физики достигли значительного прогресса в области квантовых вычислений, увеличив время когерентности твердотельных спиновых кубитов до десятков миллисекунд. Это уникальное увеличение на четыре порядка по сравнению с предыдущими спиновыми системами. Данный результат опубликован в известном журнале Science. Вообще говоря, квантовые компьютеры обладают потенциалом превосходить классические вычислительные системы во многих областях, от моделирования сложных биологических систем до факторизации больших чисел. Элементарные частицы, составляющие квантовый компьютер (кубиты), являются микроскопическими и чрезвычайно чувствительными системами. В твердотельных квантовых устройствах в качестве кубитов используются спины атомов. Основная характеристика кубитов — это время когерентности, которое определяет сколько живет квантовое состояние.

Читать далее →

Индийские учёные успешно разработали новый инновационный метод, позволяющий путем простых манипуляций формировать сложные образования из многоэлектронных пузырей в сверхтекучем гелии посредством активного ультразвукового воздействия. Данный подход позволил повысить плотность заряда внутри пузыря и обеспечить его визуализацию даже после конденсации газообразного гелия. Разработчики планируют использовать этот метод для углублённого изучения влияния геометрии поверхности и квантовых взаимодействий на поведение двумерной электронной системы. Статья опубликована в журнале Physical Review B. На поверхности жидкого гелия на электрон воздействуют две силы: кулоновское отталкивание из-за принципа Паули и притяжение за счет поляризации жидкости. Благодаря этому над поверхностью жидкого гелия возникает двумерная электронная система. При достаточно большой плотности электронов на испытуемой поверхности может трансформироваться в многоэлектронный пузырек, представляющий собой полость в жидкости, содержащая много электронов.

Читать далее →

Впервые в истории физикам удалось создать два стабильно взаимодействующих временных кристалла в сверхтекучем гелии, при этом здесь наблюдается феномен, нетипичный для подобных систем в виде эффекта Джозефсона. Результаты данной работа опубликованы в журнале Nature Materials. Кристаллы, системы, демонстрирующие полное воспроизведение своей структуры при пространственных преобразованиях, являются объектом пристального изучения и широкого применения в различных технологиях. В 2012 году лауреат Нобелевской премии Франк Вильчек выдвинул концепцию «кристалла времени», характеризующегося периодическим повторением своего состояния во времени. Простейшей аналогией такому кристаллу может служить идеальный маятник. Однако, в простых механических системах колебания быстро затухают, что исключает возможность их классификации как временных кристаллов. Свойство системы сохранять состояние называется когерентностью, то есть временные кристаллы теоретически могут возникать только в когерентных системах.

Читать далее →

В недавних исследованиях двухслойного графена с определённой пространственной ориентацией разных слоёв материала, так называемым “магическим” углом, была выявлена уникальная линейная зависимость электрического сопротивления от температуры при приближении к абсолютному нулю. Данное свойство роднит двухслойный графен с классом материалов, известных как “странные металлы”. К этой категории относятся, например, купраты, некоторые из которых демонстрируют рекордно высокую температуру сверхпроводимости при нормальном атмосферном давлении, а также рутенаты, пниктиды и другие материалы. Открытие подтверждает наличие нового фундаментального механизма переноса заряда и тепла в таких соединениях, пишут авторы в журнале Physical Review Letters. Графен — это двумерная аллотропная модификация углерода, представляющая собой расположенные в виде шестиугольников атомы, объединенные в листы атомарной толщины.

Читать далее →