Иногда для того, чтобы понять самые сложные вещи, требуется начать с самого простого. И новый эксперимент, проведенный учеными из Стэнфордского университета, как раз и стал этим “самым простым”, ученые создали любопытный квантовый аналог маятника Ньютона (колыбели Ньютона), ряда тщательно уравновешенным металлических шаров, которые могут качаться очень длительное время, стукаясь друг об друга и передавая свою кинетическую энергию таким образом. И этот квантовый маятник Ньютона позволил ученым изучить квантовую систему и приоткрыть некоторые тайны таинственного квантового мира. Квантовый аналог маятника Ньютона использовался для изучения явления квантовой термализации (thermalisation), процесса, в котором хаотическое движение квантовых частиц приводит в конечном счете к состоянию теплового равновесия. В обычном мире нам это явление хорошо известно, когда мы добавляем в горячий кофе холодное молоко или сливки.
Архив рубрики: Наука
В центре нашей галактики найдена колоссальная мигающая звезда
На иллюстрации представлено художническое изображение уникальной звезды VVV-WIT-08, расположенной вблизи центра Млечного пути. Астрономы совсем недавно обнаружили этот гигантский небесный объект, размер которого в 100 раз превосходит Солнце. Характерной удивительной особенностью звезды VVV-WIT-08 является периодическое резкое падение яркости почти до нуля. Результаты исследования, описывающего это открытие, были опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Звезда VVV-WIT-08 удалена от нас на 25 000 световых лет. Каждый промежуток времени в несколько сотен дней ее яркость падает на 97%, а затем возвращается к исходному уровню. По предварительным предположениям, причиной такого необычного и заметного приглушения света звезды может быть объект, обращающийся вокруг нее – планета или звезда-компаньон, окруженная диском из непрозрачной материи. Доктор Лей Смит из Астрономического института при Кембриджском университете отметил, что появление этой звезды было неожиданным.
Создан прототип квантовой памяти на основе запоминания запутанности фотонов
Ученые из Института фотонных наук в Испании разработали новые инновационные квантовые запоминающие устройства, которые способны сохранять полноценное запутанное состояние фотонов. Данная новая технология открывает возможности для создания надежной сети передачи квантовой информации. Результаты исследования опубликованы в авторитетном журнале Nature. Квантовые компьютеры обладают потенциалом для решения ряда задач значительно быстрее, чем классические компьютеры. Однако для полноценного функционирования необходима эффективная передача сигналов между квантовыми компьютерами. Существующие технологии сталкиваются с ограничениями при передаче квантовых сигналов на большие расстояния. В настоящее время инженеры используют метод передачи сигнала по множеству коротких участков с промежуточным сохранением в памяти. Исследователи из Испании продемонстрировали существенное улучшение данного метода с помощью квантовых “ячеек памяти”.
Впервые экспериментально подтверждено наличие двух скоростей звука в двумерной сверхтекучей жидкости
Иллюстрация: Panagiotis Christodoulou et al. / Nature. Российские физики смогли впервые экспериментально подтвердить существование двух скоростей звука в простой двумерной сверхтекучей жидкости. Данные исследования демонстрируют применимость двухжидкостной модели не только для трехмерных, но и для двумерных сверхтекучих жидкостей, как сообщается в журнале Nature. Согласно двухжидкостной модели, сверхтекучий гелий-II при температурах выше абсолютного нуля, но ниже критической точки, состоит из двух компонентов, находящихся в термодинамическом равновесии. Первый компонент – сверхтекучая фаза, характеризующаяся квантово-коррелированным состоянием и отсутствием трения. Второй компонент – нормальная вязкая жидкость. Наличие двух жидкостей обуславливает существование у такой среды двух скоростей звука. В обычной трехмерной сверхтекучей жидкости быстрая звуковая волна представляет собой волну плотности, а медленная – энтропийную волну (хотя такое разделение не всегда строго выполняется).
Обнаружено новое свойство перовскитов, которое поможет изготавливать устойчивые к дефектам оптоэлектронные материалы
Ученые из хорошо известного Макгиллского университета совершили прорыв в понимании свойств перовскитов, которые являются весьма перспективнвми полупроводниками для того, чтобы создать высокоэффективные и очень доступные солнечные панели, а также самых различных оптических и новых электронных устройств. Перовскиты привлекают внимание исследователей на протяжении последних десяти лет благодаря уникальной способности демонстрировать полупроводниковые свойства даже в присутствии дефектов в своей кристаллической структуре. В традиционных полупроводниках наличие дефектов негативно сказывается на эффективности работы, что делает их производство сложным и дорогостоящим. Новое открытие, описанное учеными в статье, опубликованной 26 мая в журнале Physical Review Research, приблизило нас к разгадке тайны перовскитов. Как пояснил Патанджали Камбхампати, доцент кафедры химии Макгиллского университета и ведущий автор исследования, ученых заинтересовал вопрос о том, как кристаллы перовскитов, обладающие мягкой структурой и высокой концентрацией дефектов, могут проявлять такие хорошие полупроводниковые свойства.
Когерентную динамику двух запутанных спинов изучили методом туннельной спектроскопии в режиме парамагнитного резонанса
Иллюстрация: L. M. Veldman et al / Science. В журнале Science опубликовано исследование, в котором группа физиков применила новый комбинированный метод, на основе туннельной спектроскопии с накачкой-зондированием и электронным парамагнитным резонансом для изучения свободной динамики двух запутанных спинов. Для этого ученые поместили два гидрированных атома титана на поверхность кристаллического оксида магния, создав условия для возникновения квантовой запутанности. Данное исследование имеет важное значение в контексте современной прикладной физики, одной из главных задач которой является управление когерентной динамикой квантовых систем. Исторически исследования в этой области начинались с изучения простейших двухуровневых систем – одиночных кубитов. В настоящее время существует множество реализаций кубитов, таких как сверхпроводящие контуры или NV-центры. Однако квантовые системы на основе пар уровней обычных атомов со спином 1/2 продолжают привлекать внимание ученых и инженеров. В этом случае оба состояния и их суперпозиция определяются проекцией атомного спина.
