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).
Архив рубрики: Наука
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.
Эволюция и скачок в развитии нанотехнологий: борофен-графеновые гетероструктуры
Мутация, как ключевой фактор эволюции, обусловливает скачкообразное развитие жизни от простейших форм к доминирующим видам. Этот процесс, растянувшийся на тысячелетия, характеризуется периодами равномерного развития, прерываемыми порой внезапными ускорениями, оказывающими существенное влияние на всё дальнейшее становление. Аналогичная динамика наблюдается и в сфере технологического прогресса, где движущей силой выступают человеческие исследования и изобретения. В настоящем исследовании, проводимом специалистами Северо-Западного университета (США), предлагается взгляд на создание новой двумерной гетероструктуры как на принципиальный прорыв в области нанотехнологий. В качестве основы этой структуры выбраны графен и борофен – материалы с уникальными свойствами. В докладе исследовательской группы мы детально рассмотрим, как ученым удалось создать данную гетероструктуру, какие именно характеристики придают ей графен и борофен, и какими новыми возможностями она может обладать.
Рентгеновская спектроскопия позволила подтвердить современные представления о сверхпроводимости
Иллюстрация: Higashi K. et al. / Physical Review X. Ученые из Австрии и Японии использовали рентгеновскую спектроскопию для изучения электронной структуры никелата – материала, в котором, по мнению ученых, возможно достижение реальной высокотемпературной сверхпроводимости. Полученные в процессе исследования экспериментальные данные хорошо согласуются с предсказаниями теории среднего поля. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review X, а preprint работы доступен на сайте arXiv.org. Сверхпроводники – это материалы, характеризующиеся нулевым электрическим сопротивлением при достаточно низких температурах. Одной из ключевых задач современной физики является поиск высокотемпературных сверхпроводников, так как критическая температура большинства известных сверхпроводников близка к абсолютному нулю. До недавнего времени купраты – материалы, состоящие из слоев оксида меди, чередующихся со слоями оксидов других металлов – считались наиболее перспективным классом для достижения реальной высокотемпературной сверхпроводимости.
Биосовместимая керамика в различных областях медицины: краткий научно-популярный обзор
Керамика находит широкое применение в современной медицине, особенно в области реконструктивно-восстановительной хирургии. Ее используют в стоматологии, травматологии, ортопедии, челюстно-лицевой хирургии и нейрохирургии для восстановления костных дефектов, возникших в результате травм или онкологических заболеваний. В зависимости от конкретного медицинского применения используются различные виды керамики. Оксидная керамика преимущественно применяется для изготовления нагруженных имплантатов. Керамика на основе фосфатов кальция используется для остеопластики – восстановления костных дефектов. В тканевой инженерии, включающей применение различных остеогенных факторов, используются керамические матрицы (scaffold). Первые упоминания о применении керамики в медицине относятся к XVIII веку, когда ее использовали для изготовления искусственных зубов и протезов. С 1960-х годов оксид алюминия и диоксид циркония стали широко применяться в качестве имплантатов с широким спектром действия.
Спектральное мультиплексирование позволило передать квантовый сигнал по стандартному оптоволокну
Российские учёные достигли значительного прорыва в области квантовой криптографии. Им удалось осуществить квантовую генерацию ключей в одном оптическом волокне, используя спектрaльное мультиплексирование для передачи однофотонных состояний на фоне мощного классического излучения. Данный результат, о котором сообщает пресс-релиз, направленный в нашу редакцию, отмечает возможность отказа от использования дефицитного “темного” волокна в будущем. Важно отметить, что большинство современных криптографических систем основано на криптографии с открытым ключом. Данный метод полагается на сложность математических задач для обеспечения конфиденциальности. Однако, появление новых алгоритмов и квантовых компьютеров может сделать этот метод уязвимым. Криптография с закрытым ключом, где секретная последовательность символов известна только отправителю и получателю, является более надёжным методом шифрования.
