Иллюстрация: Y. Yu et al / Physical Review X. В статье, опубликованной в Physical Review X, физики описывают успешное применение двухфотонного оптического комбинационного перехода через промежуточное возбужденное состояние для создания молекулы из атомов натрия и цезия. При этом наблюдались осцилляции Раби, что свидетельствует о когерентности процесса. Исследователи также изучили зависимость этого процесса от параметров оптических ловушек, в которых он осуществляется. Получение ультрахолодных молекул – относительно новое достижение, которое уже находит применение в точных измерениях, квантовых симуляциях и обработке квантовой информации. Для таких задач часто требуются молекулы с необычными свойствами. Их формирование из отдельных атомов, предварительно охлажденных и удерживаемых в оптических ловушках, представляет собой сложную задачу. Основная трудность заключается в том, что для создания стабильной молекулы необходимо достичь состояния с энергией существенно ниже начальной суммы энергий атомов, а избыток энергии должен быть эффективно рассеян.
Архив рубрики: Наука
Впервые сформирован мощный источник из тридцати синхронизованных с помощью топологического изолятора лазеров
Иллюстрация от A. Dikopoltsev et al / Science. Российские физики недавно смогли показать высокую степень когерентности излучения, получаемого от простого массива вертикально-излучающих микролазеров очень значительной мощности. Синхронизация лазеров была достигнута с использованием топологически защищенной моды. Для подтверждения результатов ученые создали из нескольких микролазеров топологический изолятор и зафиксировали интерференционную картину, генерируемую тридцатью одновременными источниками света. Результаты исследования опубликованы в авторитетном научном журнале Science. Топологические изоляторы – это уникальный класс материалов, характеризующийся наличием проводимости исключительно на поверхности. Изначально подобные структуры были обнаружены в области электроники, но позднее аналогичное поведение было выявлено и для других волновых процессов, включая распространение света.
Разработан новый высокопроизводительный метод проверки графа на планарность: простое решение с огромной производительностью
Два исследователя в области информатики, Якоб Хольм и Ева Ротенберг, совершили значительное открытие в теории графов. В ходе анализа своей предыдущей работы они обнаружили принципиально новый подход к решению давно существующей проблемы. Более двух десятков лет специалисты по информатике безуспешно пытались разработать эффективный алгоритм для определения возможности добавления ребер к заданному графу без нарушения его планарности (т.е. без пересечения ребер). Хольму и Ротенберг удалось найти в своей предыдущей работе концепцию, которая позволила существенно улучшить существующий алгоритм. По словам Хольма, специалиста Копенгагенского университета, эта концепция “преодолевает одно из главных препятствий на пути к созданию практичного алгоритма” и, возможно, “полностью решает этот вопрос”.
Открыта способность топологического изолятора однонаправленно распространять микроволновое излучение
Иллюстрация представлена Z. Zhang et. al. / Nature. Нещавно группа швейцарских физиков осуществила полное объединение свойств так называемых топологических изоляторов Черна с характеристиками изоляторов Флоке, что привело к созданию среды с исключительной изоляцией поверхностных мод. Полученная среда продемонстрировала способность к исключительно эффективному одностороннему распространению микроволнового излучения, при этом сигнал оставался устойчивым к воздействию распределенных помех значительной амплитуды и к сложной конфигурации границы. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature. Топологические изоляторы представляют собой класс материалов, структура которых обуславливает движение фотонов, электронов и других квазичастиц исключительно по границе материала, при полном отсутствии проводимости внутри него. Ключевым отличием от иных поверхностных проводников является топологическая защита поверхностных состояний от дефектов и температурных колебаний благодаря наличию определенных симметрий.
Экспериментально измерена толщина нейтронного слоя на поверхности ядра никеля
Иллюстрация: S. V. Pineda et al. / Physical Review Letters. Физики определили толщину нейтронной оболочки на поверхности ядра никеля, сравнив зарядовые радиусы изотопов 54Ni и 54Fe. Это значение напрямую связано с величиной энергии обменного взаимодействия в ядерной материи и имеет важное значение для понимания физики тяжелых атомных ядер и физики нейтронных звезд. Полученные таким образом экспериментальные результаты демонстрируют хорошее соответствие с данными предыдущих лабораторных экспериментов, а также с наблюдениями за слиянием пары нейтронных звезд. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters. Распределение нуклонов в ядрах атомов не является однородным. Этот эффект особенно ярко проявляется в ядрах, где количество нейтронов значительно превышает количество протонов. В таких случаях на поверхности ядра образуется избыток нейтронов, называемый «нейтронной кожей». Толщина этого слоя составляет доли фемтометра, что значительно меньше радиуса самого ядра (в несколько десятков раз).
Построена квантовая модель оптомеханического взаимодействия кубитов в резонаторе с возникновением PT-симметрии
Российские ученые из Физико-технического института им. Иоффе и Санкт-Петербургского университета информационных технологий, механики и оптики впервые разработали квантовую модель для описания активного взаимодействия кубитов в простом оптическом резонаторе посредством оптомеханических эффектов. Результаты данного исследования, опубликованные в журнале Physical Review Letters, демонстрируют возможность реализации PT-симметрии в такой системе. В настоящее время взаимодействие кубитов в квантовых компьютерах преимущественно строится на основе квантовой электродинамики, которая описывает взаимодействие квантовых систем с фотонами. Однако, подобный подход существенно ограничивает возможности управления кубитами. Оптомеханика, позволяющая создавать более сильное взаимодействие между квантово-механическими системами, до сих пор оставалась малоизученной в контексте создания взаимодействия между кубитами из-за сложности теоретического описания и физической реализации.
