Рабочая группа FCC, изучающая перспективы будущего коллайдера, недавно опубликовала технический проект долгожданного объекта. Самым первым решением, которое будет использовано в составе изделия является электрон-позитроннная версия FCC-ee, а затем уже будет произведен переход к адронной версии коллайдера FCC-hh в 2050-х годах. В случае полной реализации проект FCC продлится примерно до 2090 года. Хотя Большому адронному коллайдеру предстоят еще почти два десятилетия исследований, физики уже давно приступили к работе над проектом коллайдера нового поколения. Вариантов рассматривается несколько. Это циклические или линейные электрон-позитронные коллайдеры, которые будут работать как фабрика хиггсовских бозонов и позволят намного аккуратнее измерить все то, что сейчас только нащупывает LHC, и грандиозные проекты 100-километровых адронных коллайдеров с рекордными энергиями столкновений.
Архив рубрики: Наука
Природа турбулентности сплошных сред объяснена наличием эллиптической неустойчивости
На иллюстрации представлено столкновение двух кольцевых вихрей. R. McKeown et al./ Science Advances. Группа американских и французских физиков обнаружила, что известный механизм турбулентного каскада, при котором крупные вихри распадаются на более мелкие, можно легко объяснить на основе эллиптической неустойчивости в потоке. Такая неустойчивость обусловлена резонансом спинового потока в сталкивающихся вихрях, поэтому ранее ее связывали с развитием турбулентности. Однако впервые с помощью эксперимента и компьютерного моделирования удалось не только подтвердить эту взаимосвязь, но и детально изучить механизм турбулентного каскада, пишут ученые в Science Advances. Каждый, кто летал на самолете, сталкивался с турбулентными течениями в воздухе. Это хаотические вихревые потоки, которые возникают в газе или жидкости при его движении с достаточно большой скоростью.
Рассмотрение случайных процессов позволило получить новый закон движения турбулентных систем
Команда из трех математиков использовала случайный процесс, чтобы найти изящные законы, которые лежат в основе хаотичного поведения турбулентных систем. Представьте себе спокойную реку и стремительный поток бурлящей воды. В чем разница между ними? Для математиков и физиков она состоит в спокойствии реки, текущей в одном направлении, и бурном течении, текущем в нескольких направлениях одновременно. Жидкая физическая система со столь бессистемным движением называется турбулентным потоком. Из-за того, что их движение имеет одновременно столько характеристик, их очень сложно изучать математически. Сменится не одно поколение математиков до тех пор, пока исследователи научатся описывать бурную речу точными математическими выражениями. Однако полученное в этой работе доказательство говорит о том, что хотя некоторые турбулентные системы и кажутся непокорными, на самом деле они подчиняются одному универсальному закону.
Предложена идеальная криптографическая технология, которую невозможно физически взломать
В неутомимой гонке новаторства и активного противостояния в жестоком мире цифрового шифрования концепция абсолютной тайны витает словно отдаленный оптические иллюзии на горизонте инноваций. Недавнее научное исследование вызвало ожесточенный спор, инициировав одновременно восхищение и сомнения: авторы представили амбициозную разработку, заключающуюся в использовании специальных кремниевых криптомодулей для генерации невосстанавливаемых одноразовых кодов при передаче данных. Современная криптография требует, чтобы компьютерные алгоритмы выполняли математически сложные процессы, превращающие обычные данные в тарабарщину. Обычно данные становятся нечитаемыми для любого человека, у которого нет цифрового ключа, раскрывающего математику, использованную для защиты этих данных – если только у оппонента не окажется достаточно вычислительных мощностей, чтобы взломать математически сложный код без ключа.
Обнаружена новая квантовая жидкость на основе спинового льда из октупольных магнитных моментов
Физики открыли новый тип квантовой спиновой жидкости, основанный на экзотическом состоянии квантового спинового льда, ранее предсказанном на основе октупольного магнитного момента. Открытие сделано в соединении Ce2Sn2O7 со структурой минерала пирохлора. Результаты данной научной работы опубликованы в журнале Nature Physics. Наиболее распространенным состоянием в магнитных материалав, особенно при низких температурах, является магнитный порядок. При магнитном упорядочении все спины в веществе направлены в строго определенных направлениях и им очень сложно это направление поменять. Это происходит из-за того, что они жестко связаны между собой обменным взаимодействием, которое заставляет соседние спины выстраиваться по отношению друг к другу под определенным углом. Рисунок спинов в упорядоченных веществах может быть как простым (все спины в одном направлении), так и сложным (например, спираль). Но все эти рисунки объединяет то, что они периодичны.
Впервые проведено надежное квантовое неразрушающее измерение характеристик кубита
Физики из Австралии и Японии впервые смогли осуществить весьма уникальное квантовое неразрушающее измерение кубита, который основан на одном электроне в квантовой точке. Исследователи продемонстрировали, что надежность данного измерения превышает 99,6%. Полученные результаты опубликована в журнале Nature Communications. Сейчас уже существует множество платформ, на основе которых можно построить универсальный квантовый компьютер. Однако, у каждого подхода есть свои недостатки. Например, сверхпроводящие кубиты имеют небольшие времена когерентности по сравнению с другими реализациями, а из холодных атомов трудно построить большой квантовый компьютер. Квантовые точки — перспективная реализация кубитов, но и они имеют множество проблем. Одна из них — качественное измерение кубитов, которое не разрушает квантовое состояние системы. В данном контексте кубитами считаются одиночные электроны в квантовых точках, а состояния 0 и 1 описываются электронным спином.
