Иллюстрация: O. Borzenkova et al. / Applied Physics Letters. Гуруппа российских физиков экспериментально подтвердила очень высокую устойчивость одного квантового вариационного алгоритма к воздействию сильных шумов на фотонном простейшем квантовом компьютере с поляризационными кубитами. С помощью данного алгоритма они осуществили расчет квантового фазового перехода в модели взаимодействия элементарных частиц и проанализировали возможность его обнаружения при наличии зашумленных измерений. Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Physics Letters. В дополнение к известным квантовым алгоритмам, доступным исключительно на квантовых компьютерах, ученые активно ищут альтернативные способы применения квантовых симуляторов в настоящий момент. К числу таких возможностей относятся квантовые гибридные вариационные алгоритмы. Их особенность заключается в комбинированном использовании квантового и классического вычислителей для решения любой задачи, при этом каждый из них отвечает за выполнение соответствующей подзадачи.
Архив рубрики: Наука
Впервые исследована магнон-фононная связь в кристалле дифторида кобальта при наложенном терагерцовом излучении
Иллюстрация от Evgeny Mashkovich et al. / Science. Российские и нидерландские физики провели детальное исследование взаимосвязи магнонов и фононов в кристалле дифторида кобальта под воздействием терагерцового излучения. Ученые установили, что в резонансных условиях возбуждение фононных мод происходит нелинейным образом и опосредуется магнонными возбуждениями. Результаты исследования опубликованы в журнале Science. Концепция квазичастиц является одним из фундаментальных понятий в физике, позволяющих изучать сложные системы, состоящие из большого числа атомов, в частности конденсированные среды. Квазичастицы не только углубляют наше понимание процессов, происходящих в таких системах, но и служат катализатором развития теоретической физики, включая физику элементарных частиц. Чаще всего квазичастицы представляют собой количественно определенные элементарные возбуждения в средах, находящихся в основном состоянии, обычно упорядоченном.
Впервые изучено механическое колебательное движение иона иттербия под воздействием внешней периодической силы
Иллюстрация: Zhong-Hua Qian et al. / Physical Review Letters. Китайские физики использовали метод оптической микроскопии на основе истощенного основного состояния для визуализации одиночного иона иттербия, удерживаемого в ловушке. Данный метод позволил им определить пространственное распределение иона и проанализировать его колебания под воздействием внешней периодической силы. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters. Холодные квантовые газы в последние годы стали одной из наиболее перспективных физических платформ для квантовых симуляций и изучения новых квантовых явлений. Так, с их помощью были экспериментально подтверждены предсказанный 30 лет назад эффект блокировки Паули при рассеянии света, а также фрагментация конденсата Бозе – Эйнштейна. В подобных экспериментах актуальной задачей становится визуализация самих атомов, в идеале – одиночных атомов и ионов. Методы достижения этой цели зависят от типа ловушки, в которой удерживаются частицы.
Российские ученые предсказали «истинный» временной кристалл, который существует в непрерывном времени
На рисунке: Переход между состояниями |E0⟩ и |E1⟩, сопровождающий эволюцию системы во времени. Valerii Kozin& Oleksandr Kyriienko // Physical Review Letters. Группа российских физиков осуществила полное теоретическое предсказание «истинного» или временного кристалла, существующего в непрерывном времени. Ранее повсеместно считалось, что создание подобных кристаллов невозможно. Для преодоления этого ограничения ученые пожертвовали локальностью взаимодействий между элементами системы. Иными словами, предлагаемый временной кристалл может быть создан только на основе системы, в которой каждый атом напрямую связан со всеми остальными атомами. Отсутствие локальности не исключает практической реализации предложенной модели. Статья опубликована в Physical Review Letters, preprint работы доступен на arXiv.org. В физике кристаллами принято называть системы, обладающие пространственной периодичностью и сохраняющие свою структуру при воздействии сравнительно слабых возмущений.
Российские ученые предложили повысить емкость аккумуляторов с помощью ультратонких пластин из графена и ванадия
Наиболее часто в мобильных устройствах (ноутбуки, мобильные телефоны, КПК и другие) применяют широко распространенные литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы. Это связано с их преимуществами по сравнению с широко использовавшимися ранее и, по крупному счету, устаревшими никель-металлгидридными (Ni-MH) и никель-кадмиевыми (Ni-Cd) аккумуляторами. У Li-ion аккумуляторов значительно лучшие параметры. Однако следует учитывать, что Ni-Cd аккумуляторы имеют одно важное достоинство: способность обеспечивать большие токи разряда. Это свойство не является критически важным при питании ноутбуков или сотовых телефонов (где доля Li-ion доходит до 80% и их доля становится все больше и больше), но существует достаточно много устройств, потребляющих большие токи, например всевозможные электроинструменты, электробритвы и т.п. До сих пор эти устройства являлись вотчиной почти исключительно Ni-Cd аккумуляторов.
Изучение доменной динамики сегнетоэлектрика при циклическом изменении приложенного поля позволило понять механизмы его деградации
Иллюстрация: R. Ignatans et al. / Physical Review Letters. Физики провели исследование динамики доменов в сегнетоэлектрике под воздействием циклически изменяющегося электрического поля, с использованием хорошо известного специалистам во многих областях метода просвечивающей тела электронной микроскопии. В ходе этого исследования было установлено, что простые домены проявляют различные типы баркгаузеновских скачков в зависимости от характера их взаимодействия – с кристаллической решеткой или с соседним доменом. Кроме того, ученые выявили фундаментальный механизм, приводящий к деградации сегнетоэлектрического материала. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters. Появление поляризации в материале под действием электрического поля обусловлено перераспределением зарядов. Существуют особые материалы – сегнетоэлектрики, обладающие спонтанной поляризацией даже в отсутствие внешнего электрического поля.
