Иллюстрация: Mateusz T. Mądzik et al. / Nature. Три независимые научные группы из различных университетов продемонстрировали перспективность квантовых процессоров на основе полупроводников. Учёным удалось реализовать весьма высокоточные квантовые операции с низким уровнем ошибок на различных квантовых системах. Кроме того, исследователи показали полную пригодность разработанных ими платформ для выполнения как классических, так и вариационных квантовых алгоритмов. Результаты исследований опубликованы в журнале Nature [1,2,3]. В настоящее время продолжается активная работа по созданию универсального квантового вычислителя с широким спектром практических применений. Учёные используют разнообразные платформы, основанные на сверхпроводниках, нейтральных атомах, ионах, спинах или фотонах. Невозможно однозначно определить лидера в этой гонке, поскольку каждая платформа обладает своими уникальными характеристиками и находит применение в различных областях.
Архив рубрики: Наука
МАГАТЭ указало на перспективы применения ядерных технологий для будущих космических миссий
Эксперты высокого уровня, собравшиеся на знаменательном мероприятии Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), подчеркнули, что новые ядерные технологии открывают новые возможности для будущих космических миссий. Как отметил Михаил Чудаков, заместитель генерального директора МАГАТЭ, «ядерные технологии уже давно играют важную роль в выдающихся космических миссиях. Однако будущие миссии смогут использовать ядерные системы в гораздо более широком спектре приложений – наш путь к звездам пролегает через атом». Это заявление было сделано на виртуальном мероприятии МАГАТЭ «Атомы для космоса: ядерные системы для исследования космоса», которое собрало 500 участников из 66 стран. Уильям Эмрих, бывший ведущий инженер проекта NASA, добавил, что «межпланетные миссии с экипажем в будущем, скорее всего, потребуют двигательных установок с уровнем производительности, значительно превышающим возможности лучших химических двигателей современности».
Можно ли изучить механику композитных материалов с помощью экспериментов с вафлями: как это делают в Великобритании
Иллюстрация: SN / Youtube. Преподаватели кафедры материаловедения в одном из университетов Великобритании поделились опытом использования необычных объектов – вафель с карамелью в шоколадной глазури – для проведения дистанционного лабораторного практикума по изучению поведения разных композитных материалов. Студентам здесь было предложено провести ряд механических испытаний на излом вафель в домашних условиях и описать свои наблюдения. Параллельно преподаватели проводили аналогичные исследования с использованием лабораторного оборудования, позволяющего точно измерять все параметры. Сравнительный анализ полученных данных, как собственных студентов, так и лабораторных, способствовал более глубокому пониманию механики процессов, протекающих в многослойных структурах. Результаты данного исследования опубликованы в журнале Physics Education. Композитные материалы представляют собой материалы, состоящие из двух или более компонентов с разными физико-химическими свойствами.
Продемонстрирован концепт космического аппарата на солнечном парусе способный перемещаться со скоростью свыше 6 астрономических единиц в год
На иллюстрации: Схематическое изображение этапов миссии по сближению с межзвездным объектом. Darren Garber et al. / arXiv.org. Американские физики разработали концепцию космической миссии, где для перемещения используется уникальный солнечный парус, который позволит космическому аппарату быстро реагировать на внезапное обнаружение разных межзвездных объектов в радиусе 10 астрономических единиц от Солнца. Как сообщается в препринте на arXiv.org, аппарат сможет развивать скорость более 6 астрономических единиц в год, что даст возможность сблизиться с этими объектами и получить данные о их размерах, составе и происхождении за срок миссии менее пяти лет. Открытие астероида ‘Оумуамуа’ в 2017 году и кометы ‘Борисова’ в 2019 году стало первым свидетельством посещения нашей Солнечной системы макроскопическими межзвездными объектами. Изучение состава таких объектов и механизмов, придающих им ускорение, позволит глубже понять структуру и формирование нашей звездной системы и ее окрестностей.
Коллайдер и поиски загадочной материи в составе нейтронных звезд: старпельки на острие науки
Из-за продолжающейся пандемии ремонт и запуск Большого Адронного Коллайдера (БАК) испытывают задержки. Как нам известно, в середине 2010-х годов работа БАК привела к momentous открытию бозона Хиггса в 2012 году, завершая Стандартную модель физики. Это достижение сравнимо по масштабу с открытием гравитационных волн. Оба открытия пополнили знания о фундаментальных законах Вселенной, обозначая завершение эпохи “старой” физики и начало новой эры исследований. Однако, при этом часто упускается из виду важное звено, соединяющее эти достижения – странная материя. Возможное существование этой экзотической формы материи обсуждалось еще в 1980-х годах. Именно появление мельчайших частиц странной материи, так называемых “страплеков”, вызвало определенные опасения во время проектирования БАК.
Впервые удалось добиться стабильной работы лазерно-плазменного ускорителя электронов в течение более чем 27 часов
Фото: Sören Jalas / Universität Hamburg. Немецкие ученые достигли значительного прорыва в области лазерно – плазменного ускорения электронов. Установка работала стабильно более 27 часов, что позволило ученым получить точные данные о параметрах ускорения и выявить всю корреляцию между характеристиками лазера и стационарными колебаниями предельно максимальной энергии электронов. В результате, физики смогли смоделировать колебания конечной энергии частиц с точностью до десятых процента. Данный метод может стать основой для активной стабилизации пучка электронов в процессе ускорения, что является ключевым фактором для практического применения лазерно-плазменных ускорителей в научных исследованиях и разных промышленных приложениях. Результаты исследования опубликованы в авторитетном журнале Physical Review X. В настоящее время заряженные частицы ускоряются в радиочастотных резонаторах, которые являются сложными и дорогими устройствами.
