Реализованы ядерные реакции с помощью импульсов сверхскоростного мощного лазера

Ученые из Университета Колорадо (CSU) установили абсолютно новый рекорд в области эффективности ядерного синтеза, достигнутый на микромасштабе. Инициировав реакции ядерного синтеза с использованием коротких импульсов мощного лазера, исследователям удалось добиться эффективности, в пятьсот раз превышающей показатели аналогичных экспериментов. Примечательной особенностью этого достижения является то, что в качестве мишени для лазерного излучения использовалось не обычное плоское полимерное вещество, а совокупность нанопроводов, которые образовали исключительно горячую и плотную плазму. Следует отметить, что источником термоядерной энергии, обеспечивающей наше существование, является Солнце, которое находится в нашем распоряжении. В центре Солнца атомы водорода, проходя через цепочки ядерных реакций, превращаются в ядра гелия, выделяя при этом огромное количество энергии.

Читать далее

Феррит висмута может стать основой будущей электроники нового типа

Современные электронные и электрические устройства сейчас используют токопроводящие материалы для направления разных потоков электронов в требуемые области. Критически важно, чтобы эти проводники были надежно закреплены и изолированы от остальных компонентов прибора, обеспечивая тем самым направленное течение электрического тока. Тем не менее, в ближайшее время могут быть разработаны электронные устройства принципиально нового типа. Они будут задействовать уникальные свойства материалов, таких как феррит висмута, для формирования нестандартного типа электрического тока. Это, в свою очередь, позволит осуществлять передачу электрических сигналов с повышенной скоростью и эффективностью при использовании более компактных и плотно интегрированных электронных схем. В связи с этим, исследователи провели расчёты математической модели феррита висмута — прозрачного синтетического материала, принадлежащего к классу мультиферроиков, — с использованием суперкомпьютера, размещённого в вычислительном центре High Performance Computing Center Университета Арканзаса.

Читать далее

Ученые готовят уникальный эксперимент по превращению лазерного излучения в материю

Физики из Имперского колледжа в Лондоне готовятcя провести уникальные эксперименты, направленные на подтверждение теории, сформулированной в 1984 году. Данная теория, известная специалистам как процесс Брейта-Уилера, постулирует абсолютно удивительную возможность преобразования световой энергии в вещество: согласно ей, столкновение двух фотонов должно приводить к образованию пары электрон-позитрон. Хотя аналогичные опыты уже проводились и электронно-позитронные пары были получены, в тех исследованиях помимо фотонов света использовались также высокоэнергетические элементарные частицы других типов. Данный предстоящий эксперимент станет первой чистой демонстрацией знаменитого уравнения Эйнштейна, связывающего энергию и массу, E=mc2.

Читать далее

Поверхность жука Cyphochilus стала прототипом самого белого на свете метаматериала

Несмотря на кажущуюся абсолютную белизну листа бумаги для печати, действительность несколько иная. Недавно группа ученых из Кембриджского университета разработала материал, который в двадцать раз превосходит по степени белизны даже практически самую высококачественную бумагу. В качестве живого образца для демонстрации был применен жук *Cyphochilus*, обитающий в регионе Юго-Восточной Азии. Как правило, яркие оттенки достигаются за счет специальных пигментов, которые поглощают свет в широком спектре, отражая при этом свет с заданной длиной волны. Однако для воссоздания белого цвета необходимо, чтобы поверхность материала равномерно отражала свет во всем диапазоне длин волн. С оптической точки зрения обеспечение одинакового коэффициента отражения в пределах всего видимого спектра представляет собой весьма сложную задачу, о чем свидетельствует ограниченное число природных материалов, обладающих подобными характеристиками, среди которых наиболее известными являются оксид цинка и диоксид титана.

Читать далее

Создано электронное устройство для сбора энергии суточных колебаний температуры

В окружающей нас среде всегда присутствует значительный запас потенциальной энергии, и все научное сообщество непрерывно ищет инновационные методы ее преобразования в электрическую. Одним из ряда перспективных источников энергии выступают суточные колебания температуры, в связи с чем совсем недавняя разработка инициативной группы ученых из Массачусетского технологического института — теплового резонатора — продемонстрировала способность с высокой степенью КПД генерировать энергию из практически ничтожных источников. Предыдущие аналогичные устройства функционировали на основе термоэлектрического принципа, задействуя температурный перепад между двумя слоями материала. При этом тепловая энергия передается от более нагретой к менее нагретой области, что индуцирует движение электрических носителей заряда в специализированном термоэлектрическом материале и, как следствие, генерирует электрический ток.

Читать далее

Ученые разработали логический элемент с тремя входами и выходами на основе квантовых кубитов

Исследователи из известного Китайского научно – технического университета успешно продемонстрировали первую практическую реализацию логического элемента Тоффоли (вентиля Тоффоли) на основе которого был создан элементарный квантовый процессор, использующий шесть кубитов, реализованных на квантовых полупроводниковых точках. Следует отметить, что эта работа знаменует собой первый случай реализации элемента Тоффоли в полупроводниковой квантовой системе, что открывает перспективы для разработки квантовых вычислительных систем на полупроводниковой основе более крупного масштаба. Более того, логический элемент Тоффоли признан наиболее универсальным из известных логических элементов. Он был изобретен Томасом Тоффоли в 1980 году и представляет собой логический элемент с тремя входами и выходами. Позже было доказано, что, используя только этот элемент, можно создать любую произвольную логическую схему, включая и схему микропроцессора.

Читать далее