Ядро атома - это молекула
Ученые из Института современной физики Китайской академии наук вместе со своими коллегами смогли сделать удивительное открытие, связанное с ядерной физикой. Они обнаружили структуру молекулярного типа в основном состоянии атомных ядер. Это открытие имеет важное значение для нашего понимания ядерных структур и взаимодействий между нуклонами.
Атомное ядро, состоящее из протонов и нейтронов, является квантовой системой многих тел. Оно невероятно мало по размеру, составляя всего около одной десятитысячной части размера атома. Однако в ядре содержится более 99,9% общей массы атома. Взаимодействия между нуклонами создают различные ядерные структуры, которые варьируются от сферических до деформированных ядер и даже нейтронных гало с редкой поверхностной плотностью.
Особенно интересным фактом является появление кластерных структур внутри этих ядерных образований. Кластерные структуры представляют собой группы нуклонов, связанных внутри ядра. Они редко наблюдаются в основном состоянии атомных ядер, и исследователи ведут дискуссии о них уже много лет.
Начиная с 1938 года, физики-теоретики предположили возможное существование кластерных структур, подобных альфа-молекулам, в основных состояниях ядер, таких как бериллий-8, углерод-12 и кислород-16. Однако эта теоретическая гипотеза оставалась непроверенной из-за популярности одночастичного описания классической модели оболочки.
Теперь же ученые из Института современной физики и их коллеги использовали новый экспериментальный метод, чтобы подтвердить наличие структуры молекулярного типа в основном состоянии ядра бериллия-10, ядра, богатого нейтронами. Эксперимент проводился на Заводе радиоактивных изотопов в Центре RIKEN Nishina в Японии.
В ходе эксперимента был использован метод реакции нокаута обратной кинематики. Вторичный луч бериллия-10, движущийся со скоростью, равной половине скорости света, бомбардировал мишень из твердого водорода. В результате, альфа-кластеры, связанные внутри ядра бериллия-10, выбивались протонами практически без передачи импульса остаточному ядру. Это позволило сохранить информацию о структуре кластера в основном состоянии бериллия-10.
Результаты эксперимента подтвердили наличие структуры молекулярного типа в основном состоянии бериллия-10. Это замечательное открытие расширяет наше понимание ядерной физики и может иметь значительные последствия для развития новых технологий и материалов, основанных на ядерных структурах.
Источник:
П.Дж. Ли и др., Проверка молекулярной структуры основного состояния Be10 с использованием измерений поперечного сечения тройной дифференциальной реакции Be10(p,pα)He6 (P. J. Li et al, Validation of the Be10 Ground-State Molecular Structure Using Be10(p,pα)He6 Triple Differential Reaction Cross-Section Measurements), Physical Review Letters (2023). DOI: 10.1103/PhysRevLett.131.212501
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Ученые из Института современной физики Китайской академии наук вместе со своими коллегами смогли сделать удивительное открытие, связанное с ядерной физикой. Они обнаружили структуру молекулярного типа в основном состоянии атомных ядер. Это открытие имеет важное значение для нашего понимания ядерных структур и взаимодействий между нуклонами.
Атомное ядро, состоящее из протонов и нейтронов, является квантовой системой многих тел. Оно невероятно мало по размеру, составляя всего около одной десятитысячной части размера атома. Однако в ядре содержится более 99,9% общей массы атома. Взаимодействия между нуклонами создают различные ядерные структуры, которые варьируются от сферических до деформированных ядер и даже нейтронных гало с редкой поверхностной плотностью.
Особенно интересным фактом является появление кластерных структур внутри этих ядерных образований. Кластерные структуры представляют собой группы нуклонов, связанных внутри ядра. Они редко наблюдаются в основном состоянии атомных ядер, и исследователи ведут дискуссии о них уже много лет.
Начиная с 1938 года, физики-теоретики предположили возможное существование кластерных структур, подобных альфа-молекулам, в основных состояниях ядер, таких как бериллий-8, углерод-12 и кислород-16. Однако эта теоретическая гипотеза оставалась непроверенной из-за популярности одночастичного описания классической модели оболочки.
Теперь же ученые из Института современной физики и их коллеги использовали новый экспериментальный метод, чтобы подтвердить наличие структуры молекулярного типа в основном состоянии ядра бериллия-10, ядра, богатого нейтронами. Эксперимент проводился на Заводе радиоактивных изотопов в Центре RIKEN Nishina в Японии.
В ходе эксперимента был использован метод реакции нокаута обратной кинематики. Вторичный луч бериллия-10, движущийся со скоростью, равной половине скорости света, бомбардировал мишень из твердого водорода. В результате, альфа-кластеры, связанные внутри ядра бериллия-10, выбивались протонами практически без передачи импульса остаточному ядру. Это позволило сохранить информацию о структуре кластера в основном состоянии бериллия-10.
Результаты эксперимента подтвердили наличие структуры молекулярного типа в основном состоянии бериллия-10. Это замечательное открытие расширяет наше понимание ядерной физики и может иметь значительные последствия для развития новых технологий и материалов, основанных на ядерных структурах.
Источник:
П.Дж. Ли и др., Проверка молекулярной структуры основного состояния Be10 с использованием измерений поперечного сечения тройной дифференциальной реакции Be10(p,pα)He6 (P. J. Li et al, Validation of the Be10 Ground-State Molecular Structure Using Be10(p,pα)He6 Triple Differential Reaction Cross-Section Measurements), Physical Review Letters (2023). DOI: 10.1103/PhysRevLett.131.212501
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍3
Снова графен, теперь "волшебный"
Новые достижения в области разработки устройств из 2D-материалов открывают удивительные перспективы для квантовых технологий. Однако до сих пор мало исследований было посвящено потерям энергии в сильно взаимодействующих системах. В этой области профессор Эрнст Мейер и его команда с факультета физики Базельского университета провели уникальное исследование, используя атомно-силовой микроскоп в маятниковом режиме.
Исследователи использовали двухслойный графен, созданный коллегами из LMU в Мюнхене, и скрутили его на угол 1,08°. При таком скручивании два слоя графена образуют «муаровые» сверхструктуры, которые придают материалу новые свойства. Например, при скручивании на так называемый магический угол 1,08° графен становится сверхпроводником при очень низких температурах, что означает, что он может проводить электричество практически без потерь энергии.
Доктор Алексина Оллиер с использованием атомно-силовой микроскопии (АСМ) смогла доказать, что угол скручивания слоев атомного графена был одинаковым по всему слою и составлял около 1,06°. Она также измерила, как токопроводящие свойства графенового слоя могут изменяться и регулироваться в зависимости от заряда, приложенного к устройству. В зависимости от заряда отдельных графеновых ячеек материал вел себя как изолятор или полупроводник.
Хотя исследователи не достигли сверхпроводимости в графене из-за относительно высокой температуры во время измерений (5 Кельвинов или -268,15°C), они все же смогли модифицировать и измерить токопроводящие свойства устройства. Более того, они придали графену магнитные свойства, что является важным шагом в развитии новых технологий.
Источник:
Алексина Оллиер и др., Рассеяние энергии в двухслойном графене, скрученном под магическим углом (Alexina Ollier et al, Energy dissipation on magic angle twisted bilayer graphene), Communications Physics (2023). DOI: 10.1038/s42005-023-01441-4
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Новые достижения в области разработки устройств из 2D-материалов открывают удивительные перспективы для квантовых технологий. Однако до сих пор мало исследований было посвящено потерям энергии в сильно взаимодействующих системах. В этой области профессор Эрнст Мейер и его команда с факультета физики Базельского университета провели уникальное исследование, используя атомно-силовой микроскоп в маятниковом режиме.
Исследователи использовали двухслойный графен, созданный коллегами из LMU в Мюнхене, и скрутили его на угол 1,08°. При таком скручивании два слоя графена образуют «муаровые» сверхструктуры, которые придают материалу новые свойства. Например, при скручивании на так называемый магический угол 1,08° графен становится сверхпроводником при очень низких температурах, что означает, что он может проводить электричество практически без потерь энергии.
Доктор Алексина Оллиер с использованием атомно-силовой микроскопии (АСМ) смогла доказать, что угол скручивания слоев атомного графена был одинаковым по всему слою и составлял около 1,06°. Она также измерила, как токопроводящие свойства графенового слоя могут изменяться и регулироваться в зависимости от заряда, приложенного к устройству. В зависимости от заряда отдельных графеновых ячеек материал вел себя как изолятор или полупроводник.
Хотя исследователи не достигли сверхпроводимости в графене из-за относительно высокой температуры во время измерений (5 Кельвинов или -268,15°C), они все же смогли модифицировать и измерить токопроводящие свойства устройства. Более того, они придали графену магнитные свойства, что является важным шагом в развитии новых технологий.
Источник:
Алексина Оллиер и др., Рассеяние энергии в двухслойном графене, скрученном под магическим углом (Alexina Ollier et al, Energy dissipation on magic angle twisted bilayer graphene), Communications Physics (2023). DOI: 10.1038/s42005-023-01441-4
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍3
Самоочищающиеся туалеты: инновационное решение для поддержания гигиены
У нас уже была туалетная публикация, про новый гидрофобный материал для унитазов, к которому ничего не прилипает. Теперь уже другие учёные разработали гидрофобное покрытие, к которому даже бактерии не прилипают!
Исследователи, работающие в журнале ACS Applied Materials & Interfaces, представили новое прозрачное покрытие, которое делает поверхности, такие как фарфор и стекло, более водоотталкивающими.
Обычно для придания поверхностям водоотталкивающих свойств ученые создают микроскопические структуры, например, зазубрины или крючки на птичьих перьях, чтобы улавливать воздух или масла между поверхностью и каплями воды. Однако этот подход требует значительных усилий и может изменить внешний вид поверхности.
Исследователи Мустафа Сердар Онсес и его коллеги предпочли иной подход. Они измельчили поли(диметилсилоксан) (ПДМС), силиконовое масло, в шаровой мельнице в течение часа. Мельницей были использованы маленькие шарики из карбида вольфрама, которые бомбардировали масло на высоких скоростях, разрывая некоторые химические связи полимера и образуя новые молекулы. Результатом этого процесса стало измельченное ПДМС, которое быстро прикрепляется к поверхностям, таким как стекло и фарфор, образуя прочный маслянистый слой.
Интересно, что исследователи нанесли измельченное масло только на одну сторону внутренней части простерилизованного унитаза, оставив другую половину необработанной. После тестирования они обнаружили, что обработанная сторона унитаза эффективно отталкивает воду и предотвращает рост бактериальных пленок.
Это открытие имеет огромный потенциал для общественных мест, где туалеты используются множеством людей. Благодаря самоочищающемуся покрытию, поверхности туалетов могут оставаться чистыми и гигиеничными даже после многократного использования. Это также может помочь в борьбе с распространением инфекций и заболеваний, связанных с недостаточной гигиеной.
Источник:
Нусрет Челик и др., Механохимическая активация силикона для крупномасштабного изготовления противобиообрастающих жидкоподобных поверхностей (Nusret Celik et al, Mechanochemical Activation of Silicone for Large-Scale Fabrication of Anti-Biofouling Liquid-like Surfaces), ACS Applied Materials & Interfaces (2023). DOI: 10.1021/acsami.3c11352
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
У нас уже была туалетная публикация, про новый гидрофобный материал для унитазов, к которому ничего не прилипает. Теперь уже другие учёные разработали гидрофобное покрытие, к которому даже бактерии не прилипают!
Исследователи, работающие в журнале ACS Applied Materials & Interfaces, представили новое прозрачное покрытие, которое делает поверхности, такие как фарфор и стекло, более водоотталкивающими.
Обычно для придания поверхностям водоотталкивающих свойств ученые создают микроскопические структуры, например, зазубрины или крючки на птичьих перьях, чтобы улавливать воздух или масла между поверхностью и каплями воды. Однако этот подход требует значительных усилий и может изменить внешний вид поверхности.
Исследователи Мустафа Сердар Онсес и его коллеги предпочли иной подход. Они измельчили поли(диметилсилоксан) (ПДМС), силиконовое масло, в шаровой мельнице в течение часа. Мельницей были использованы маленькие шарики из карбида вольфрама, которые бомбардировали масло на высоких скоростях, разрывая некоторые химические связи полимера и образуя новые молекулы. Результатом этого процесса стало измельченное ПДМС, которое быстро прикрепляется к поверхностям, таким как стекло и фарфор, образуя прочный маслянистый слой.
Интересно, что исследователи нанесли измельченное масло только на одну сторону внутренней части простерилизованного унитаза, оставив другую половину необработанной. После тестирования они обнаружили, что обработанная сторона унитаза эффективно отталкивает воду и предотвращает рост бактериальных пленок.
Это открытие имеет огромный потенциал для общественных мест, где туалеты используются множеством людей. Благодаря самоочищающемуся покрытию, поверхности туалетов могут оставаться чистыми и гигиеничными даже после многократного использования. Это также может помочь в борьбе с распространением инфекций и заболеваний, связанных с недостаточной гигиеной.
Источник:
Нусрет Челик и др., Механохимическая активация силикона для крупномасштабного изготовления противобиообрастающих жидкоподобных поверхностей (Nusret Celik et al, Mechanochemical Activation of Silicone for Large-Scale Fabrication of Anti-Biofouling Liquid-like Surfaces), ACS Applied Materials & Interfaces (2023). DOI: 10.1021/acsami.3c11352
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍5
Адаптивная оптика против векторных аберраций
Адаптивная оптика (АО) является важным методом для коррекции фазовых аберраций в оптических системах. Однако, помимо фазовых аберраций, поляризационные аберрации также могут оказывать значительное влияние на оптическую систему. Векторные аберрации, возникающие в результате комбинированного воздействия фазовых и поляризационных аберраций, могут серьезно снижать разрешение системы и точность векторной информации.
Исследователи из группы eLight под руководством доктора Чао Хэ из Оксфордского университета представили новый метод адаптивной оптики следующего поколения, названный векторной адаптивной оптикой (V-AO). Целью этого метода является улучшение как однородности состояния векторного поля, так и оптического разрешения в оптических системах. V-AO представляет собой инновационную технологию, способную корректировать как поляризационные, так и фазовые аберрации.
Этот метод является мощным инструментом, который может значительно повысить производительность различных оптических систем, включая микроскопы, телескопы и лазерные системы. Применение V-AO открывает новые возможности в передовой биомедицинской визуализации, наблюдении за планетами и производстве интегральных микросхем.
Авторы статьи выделяют три различных метода реализации V-AO: сенсорный, квази-безсенсорный и модально-безсенсорный. Каждый из этих методов имеет свои преимущества и может быть применен в различных ситуациях. Исследователи представляют экспериментальные результаты, демонстрирующие эффективность V-AO в коррекции распространенных векторных аберраций.
Источник:
Чао Хэ и др., Векторная адаптивная оптика (Chao He et al, Vectorial adaptive optics), eLight (2023). DOI: 10.1186/s43593-023-00056-0
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Адаптивная оптика (АО) является важным методом для коррекции фазовых аберраций в оптических системах. Однако, помимо фазовых аберраций, поляризационные аберрации также могут оказывать значительное влияние на оптическую систему. Векторные аберрации, возникающие в результате комбинированного воздействия фазовых и поляризационных аберраций, могут серьезно снижать разрешение системы и точность векторной информации.
Исследователи из группы eLight под руководством доктора Чао Хэ из Оксфордского университета представили новый метод адаптивной оптики следующего поколения, названный векторной адаптивной оптикой (V-AO). Целью этого метода является улучшение как однородности состояния векторного поля, так и оптического разрешения в оптических системах. V-AO представляет собой инновационную технологию, способную корректировать как поляризационные, так и фазовые аберрации.
Этот метод является мощным инструментом, который может значительно повысить производительность различных оптических систем, включая микроскопы, телескопы и лазерные системы. Применение V-AO открывает новые возможности в передовой биомедицинской визуализации, наблюдении за планетами и производстве интегральных микросхем.
Авторы статьи выделяют три различных метода реализации V-AO: сенсорный, квази-безсенсорный и модально-безсенсорный. Каждый из этих методов имеет свои преимущества и может быть применен в различных ситуациях. Исследователи представляют экспериментальные результаты, демонстрирующие эффективность V-AO в коррекции распространенных векторных аберраций.
Источник:
Чао Хэ и др., Векторная адаптивная оптика (Chao He et al, Vectorial adaptive optics), eLight (2023). DOI: 10.1186/s43593-023-00056-0
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍1
Материал, меняющий поведение в зависимости от температуры
Инновационные материалы, способные изменять свое поведение в зависимости от температуры, могут стать ключевым компонентом будущих автономных роботов. Ученые сообщают о разработке нового композитного материала, который может взаимодействовать с окружающей средой, адаптируясь к изменению температуры. Это открытие было сделано профессором гражданской и экологической инженерии Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне, Шелли Чжан, и ее коллегами.
Исследователи использовали компьютерные алгоритмы, два различных полимера и 3D-печать для создания уникального материала, который расширяется и сжимается в ответ на изменение температуры. Этот материал может быть настроен для реагирования на изменения окружающей среды с участием человека или без него.
Чжан объясняет, что создание материала, который реагирует на окружающую среду, представляет собой сложную задачу, которую трудно представить с помощью только человеческой интуиции. Поэтому исследователи использовали компьютерные модели, чтобы определить оптимальное сочетание материалов и геометрии.
В результате работы команды был разработан двухполимерный композит, который может вести себя по-разному при различных температурах. При низких температурах материал ведет себя как мягкая резина, а при высоких - как жесткий пластик.
Для проверки своего изобретения исследователи использовали простую задачу - включение светодиодов. Их новый композитный материал успешно реагировал на изменение температуры и выполнял поставленную задачу.
Источник:
Вейчен Ли и др., Алгоритмическое кодирование адаптивных реакций в многоматериальных архитектурах, чувствительных к температуре (Weichen Li et al, Algorithmic encoding of adaptive responses in temperature-sensing multimaterial architectures), Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adk0620
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Инновационные материалы, способные изменять свое поведение в зависимости от температуры, могут стать ключевым компонентом будущих автономных роботов. Ученые сообщают о разработке нового композитного материала, который может взаимодействовать с окружающей средой, адаптируясь к изменению температуры. Это открытие было сделано профессором гражданской и экологической инженерии Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне, Шелли Чжан, и ее коллегами.
Исследователи использовали компьютерные алгоритмы, два различных полимера и 3D-печать для создания уникального материала, который расширяется и сжимается в ответ на изменение температуры. Этот материал может быть настроен для реагирования на изменения окружающей среды с участием человека или без него.
Чжан объясняет, что создание материала, который реагирует на окружающую среду, представляет собой сложную задачу, которую трудно представить с помощью только человеческой интуиции. Поэтому исследователи использовали компьютерные модели, чтобы определить оптимальное сочетание материалов и геометрии.
В результате работы команды был разработан двухполимерный композит, который может вести себя по-разному при различных температурах. При низких температурах материал ведет себя как мягкая резина, а при высоких - как жесткий пластик.
Для проверки своего изобретения исследователи использовали простую задачу - включение светодиодов. Их новый композитный материал успешно реагировал на изменение температуры и выполнял поставленную задачу.
Источник:
Вейчен Ли и др., Алгоритмическое кодирование адаптивных реакций в многоматериальных архитектурах, чувствительных к температуре (Weichen Li et al, Algorithmic encoding of adaptive responses in temperature-sensing multimaterial architectures), Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adk0620
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍4
Детонация вместо горения: перспективы новых двигательных установок
Камеры сгорания, используемые для приведения в движение двигательных установок, являются важной частью многих технологий. Обычно они имеют объемную форму, например, цилиндрическую, и выполняют функцию преобразования химической энергии в тепловую и механическую энергию путем окисления топлива. Однако, научные исследователи сейчас обращают внимание на альтернативный подход к сжиганию топлива, известный как детонационное сжигание.
Детонационное сжигание основано на использовании ударных волн для ускорения процесса окисления топливно-воздушной смеси. Эта технология, изначально изучавшаяся в Мичиганском университете в 1960-х и 70-х годах, сейчас переживает свое второе рождение благодаря своим уникальным характеристикам. Исследователи Мичиганского университета, в сотрудничестве с учеными из Университета Пердью и Исследовательской лаборатории ВВС (AFRL), разработали новый форм-фактор для двигателя с детонационным приводом. Они представили линейный массив форсунок, способных справляться с быстро движущимися ударными волнами в прямоугольной области.
Особенностью этого исследования является то, что линейная камера сгорания была впервые исследована с высокой степенью детализации, что позволило выявить механизм стабилизации детонации. Это открытие имеет потенциал изменить двигательные системы, повысить их эффективность и обеспечить гиперзвуковые режимы полета. Кроме того, такая система может преодолеть некоторые конструктивные ограничения, связанные с традиционными камерами сгорания.
Профессор аэрокосмической техники и машиностроения в Мичиганском университете, Венкат Раман, подчеркнул, что линейная система может быть полезна для обеспечения тяги по требованию в небольших самолетах, дронах или для управления ориентацией полетных систем. Эта технология имеет потенциал применения в различных областях, включая производство электроэнергии и гиперзвуковые полеты.
Исследователи собрали детали об ударной волне, реакционном слое и геометрических особенностях системы, используя компьютерное моделирование. Это позволило им лучше понять причины стабилизации детонации и применить эти знания для разработки более эффективных двигателей.
Источник:
Майкл Ульман и др., Стабилизация самовозбуждающихся волн в камере сгорания с линейной детонацией (Michael Ullman et al, Self-excited wave stabilization in a linear detonation combustor), Combustion and Flame (2023). DOI: 10.1016/j.combustflame.2023.113044
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Камеры сгорания, используемые для приведения в движение двигательных установок, являются важной частью многих технологий. Обычно они имеют объемную форму, например, цилиндрическую, и выполняют функцию преобразования химической энергии в тепловую и механическую энергию путем окисления топлива. Однако, научные исследователи сейчас обращают внимание на альтернативный подход к сжиганию топлива, известный как детонационное сжигание.
Детонационное сжигание основано на использовании ударных волн для ускорения процесса окисления топливно-воздушной смеси. Эта технология, изначально изучавшаяся в Мичиганском университете в 1960-х и 70-х годах, сейчас переживает свое второе рождение благодаря своим уникальным характеристикам. Исследователи Мичиганского университета, в сотрудничестве с учеными из Университета Пердью и Исследовательской лаборатории ВВС (AFRL), разработали новый форм-фактор для двигателя с детонационным приводом. Они представили линейный массив форсунок, способных справляться с быстро движущимися ударными волнами в прямоугольной области.
Особенностью этого исследования является то, что линейная камера сгорания была впервые исследована с высокой степенью детализации, что позволило выявить механизм стабилизации детонации. Это открытие имеет потенциал изменить двигательные системы, повысить их эффективность и обеспечить гиперзвуковые режимы полета. Кроме того, такая система может преодолеть некоторые конструктивные ограничения, связанные с традиционными камерами сгорания.
Профессор аэрокосмической техники и машиностроения в Мичиганском университете, Венкат Раман, подчеркнул, что линейная система может быть полезна для обеспечения тяги по требованию в небольших самолетах, дронах или для управления ориентацией полетных систем. Эта технология имеет потенциал применения в различных областях, включая производство электроэнергии и гиперзвуковые полеты.
Исследователи собрали детали об ударной волне, реакционном слое и геометрических особенностях системы, используя компьютерное моделирование. Это позволило им лучше понять причины стабилизации детонации и применить эти знания для разработки более эффективных двигателей.
Источник:
Майкл Ульман и др., Стабилизация самовозбуждающихся волн в камере сгорания с линейной детонацией (Michael Ullman et al, Self-excited wave stabilization in a linear detonation combustor), Combustion and Flame (2023). DOI: 10.1016/j.combustflame.2023.113044
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍3
Электрон-ионный коллайдер раскроет форму атомных ядер… когда его построят
Новый метод исследования формы атомных ядер и их внутренних строительных блоков, разработанный учеными, открывает уникальные возможности для понимания структуры ядра. Этот метод основан на моделировании образования частиц в результате столкновений высокоэнергетических электронов с ядерными мишенями на будущем электрон-ионном коллайдере (EIC). Результаты исследования, опубликованные в журнале Physical Review Letters, показывают, что столкновения, приводящие к образованию одиночных мезонов, позволяют более точно определить размер и форму ядра.
Мезоны, состоящие из кварка и антикварка, играют ключевую роль в этом исследовании. Чем выше импульс мезонов, тем детальнее структуру ядра можно раскрыть, включая расположение кварков и глюонов внутри протонов и нейтронов. Это открывает новые возможности для понимания крупномасштабной и мельчайшей структуры ядра.
Основное отличие нового метода от традиционных заключается в том, что он позволяет получить информацию о распределении глюонов внутри ядра. Глюоны являются элементарными частицами, которые связывают кварки внутри ядер, и их распределение играет важную роль в формировании структуры ядра. Это делает новый метод более глубоким и точным средством исследования атомных ядер, похожим на "рентгеновское видение" атомов.
Результаты этой работы, проведенной теоретиками из Брукхейвенской национальной лаборатории, Университета Ювяскюля в Финляндии и Государственного университета Уэйна, предоставляют теоретическую основу для будущего исследования структуры ядра на электрон-ионном коллайдере EIC. Этот современный исследовательский центр ядерной физики, строящийся в Брукхейвенской лаборатории, будет использовать столкновения электронов и ионов для изучения ядерной структуры с высокой энергией и точностью.
Источник:
Хейкки Мянтисаари и др., Многомасштабная визуализация ядерной деформации на электрон-ионном коллайдере (Heikki Mäntysaari et al, Multiscale Imaging of Nuclear Deformation at the Electron-Ion Collider), Physical Review Letters (2023). DOI: 10.1103/PhysRevLett.131.062301
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Новый метод исследования формы атомных ядер и их внутренних строительных блоков, разработанный учеными, открывает уникальные возможности для понимания структуры ядра. Этот метод основан на моделировании образования частиц в результате столкновений высокоэнергетических электронов с ядерными мишенями на будущем электрон-ионном коллайдере (EIC). Результаты исследования, опубликованные в журнале Physical Review Letters, показывают, что столкновения, приводящие к образованию одиночных мезонов, позволяют более точно определить размер и форму ядра.
Мезоны, состоящие из кварка и антикварка, играют ключевую роль в этом исследовании. Чем выше импульс мезонов, тем детальнее структуру ядра можно раскрыть, включая расположение кварков и глюонов внутри протонов и нейтронов. Это открывает новые возможности для понимания крупномасштабной и мельчайшей структуры ядра.
Основное отличие нового метода от традиционных заключается в том, что он позволяет получить информацию о распределении глюонов внутри ядра. Глюоны являются элементарными частицами, которые связывают кварки внутри ядер, и их распределение играет важную роль в формировании структуры ядра. Это делает новый метод более глубоким и точным средством исследования атомных ядер, похожим на "рентгеновское видение" атомов.
Результаты этой работы, проведенной теоретиками из Брукхейвенской национальной лаборатории, Университета Ювяскюля в Финляндии и Государственного университета Уэйна, предоставляют теоретическую основу для будущего исследования структуры ядра на электрон-ионном коллайдере EIC. Этот современный исследовательский центр ядерной физики, строящийся в Брукхейвенской лаборатории, будет использовать столкновения электронов и ионов для изучения ядерной структуры с высокой энергией и точностью.
Источник:
Хейкки Мянтисаари и др., Многомасштабная визуализация ядерной деформации на электрон-ионном коллайдере (Heikki Mäntysaari et al, Multiscale Imaging of Nuclear Deformation at the Electron-Ion Collider), Physical Review Letters (2023). DOI: 10.1103/PhysRevLett.131.062301
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍1
Роботизированное щупальце, как у осьминога
Роботизированная рука-осьминог, разработанная командой инженеров из Университета Бэйхан и Университета Цинхуа, представляет собой уникальное достижение в области робототехники. Исследователи вдохновились поведением осьминогов и смогли создать робота, способного подражать их гибкости и функциональности. Результаты исследования были опубликованы в журнале Science Robotics, где описывается процесс создания и тестирования этой инновационной роботизированной системы.
Одной из главных особенностей робота-осьминога является его способность выполнять задачи как на суше, так и под водой. Это открывает широкие перспективы применения данной технологии в различных областях, включая исследование морских глубин, подводное строительство и ремонт, а также помощь в медицинских операциях.
Робот имеет форму щупальца и способен сворачиваться, растягиваться и разворачиваться в соответствии с требованиями задачи. Он также обладает способностью создавать вакуумное давление внутри чашек на нижней стороне щупальца, что позволяет ему захватывать и удерживать предметы. Эта функциональность достигается путем запрограммирования математического распределения пяти сегментов руки, которые вместе образуют сеть, имитирующую нервную систему осьминога. Гибкий провод из жидкого металла используется для передачи электрических сигналов между сегментами, обеспечивая высокую гибкость и точность управления.
Управление роботом осуществляется через беспроводную сеть с помощью движения пальца, скрытого внутри перчатки. Этот подход позволяет оператору контролировать не только сгибание руки, но и ее наклон, крен и ускорение. Для обеспечения точного контроля исследователи также внедрили систему сенсорной обратной связи, которая позволяет оператору чувствовать силу и давление, с которыми робот действует на окружающую среду.
Источник:
Чжексинь Се и др., Сенсорная мягкая рука в стиле осьминога для взаимодействия с окружающей средой (Zhexin Xie et al, Octopus-inspired sensorized soft arm for environmental interaction), Science Robotics (2023). DOI: 10.1126/scirobotics.adh7852
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Роботизированная рука-осьминог, разработанная командой инженеров из Университета Бэйхан и Университета Цинхуа, представляет собой уникальное достижение в области робототехники. Исследователи вдохновились поведением осьминогов и смогли создать робота, способного подражать их гибкости и функциональности. Результаты исследования были опубликованы в журнале Science Robotics, где описывается процесс создания и тестирования этой инновационной роботизированной системы.
Одной из главных особенностей робота-осьминога является его способность выполнять задачи как на суше, так и под водой. Это открывает широкие перспективы применения данной технологии в различных областях, включая исследование морских глубин, подводное строительство и ремонт, а также помощь в медицинских операциях.
Робот имеет форму щупальца и способен сворачиваться, растягиваться и разворачиваться в соответствии с требованиями задачи. Он также обладает способностью создавать вакуумное давление внутри чашек на нижней стороне щупальца, что позволяет ему захватывать и удерживать предметы. Эта функциональность достигается путем запрограммирования математического распределения пяти сегментов руки, которые вместе образуют сеть, имитирующую нервную систему осьминога. Гибкий провод из жидкого металла используется для передачи электрических сигналов между сегментами, обеспечивая высокую гибкость и точность управления.
Управление роботом осуществляется через беспроводную сеть с помощью движения пальца, скрытого внутри перчатки. Этот подход позволяет оператору контролировать не только сгибание руки, но и ее наклон, крен и ускорение. Для обеспечения точного контроля исследователи также внедрили систему сенсорной обратной связи, которая позволяет оператору чувствовать силу и давление, с которыми робот действует на окружающую среду.
Источник:
Чжексинь Се и др., Сенсорная мягкая рука в стиле осьминога для взаимодействия с окружающей средой (Zhexin Xie et al, Octopus-inspired sensorized soft arm for environmental interaction), Science Robotics (2023). DOI: 10.1126/scirobotics.adh7852
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍4
Закон Видемана-Франца всё же работает, даже в сверхпроводниках
Электричество и его свойства всегда привлекали внимание ученых, и исследования в этой области привели к множеству открытий и разработок. Одно из таких важных открытий - закон Видемана-Франца, который был установлен в 1853 году. Ученые обнаружили, что отношение электронной проводимости к теплопроводности в металлах остается примерно одинаковым при любой заданной температуре.
Однако, с появлением квантовых материалов, таких как медно-оксидные сверхпроводники или купраты, было обнаружено, что закон Видемана-Франца нарушается. Эти материалы обладают уникальными свойствами, позволяющими им проводить электричество без потерь при относительно высоких температурах. Это делает их особенно интересными для исследования.
Физики из Национальной ускорительной лаборатории SLAC, Стэнфордского университета и Университета Иллинойса предложили новый теоретический аргумент, который предполагает, что закон Видемана-Франца должен соблюдаться, если рассматривать только электроны в купратах. Они считают, что другие факторы, такие как вибрации в атомной решетке материала, могут влиять на экспериментальные результаты, создавая впечатление, что закон не выполняется.
Новый результат имеет большое значение для понимания свойств нетрадиционных сверхпроводников и других квантовых материалов. Вэнь Ван, ведущий автор статьи и доктор философии, отметил, что такие материалы имеют большой потенциал для применения в различных областях, включая энергетику и технологии передачи электричества.
Сверхпроводящие материалы, которые могут проводить электрический ток без сопротивления, были открыты еще в 1911 году. Однако, их использование было ограничено низкими температурами, что затрудняло их практическое применение. Открытие квантовых материалов, таких как купраты, которые обладают сверхпроводящими свойствами при более высоких температурах, открывает новые возможности в области энергетики и технологий.
Источник:
Вэнь О. Ван и др., Закон Видемана-Франца в легированных изоляторах Мотта без квазичастиц (Wen O. Wang et al, The Wiedemann-Franz law in doped Mott insulators without quasiparticles), Science (2023). DOI: 10.1126/science.ade3232
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Электричество и его свойства всегда привлекали внимание ученых, и исследования в этой области привели к множеству открытий и разработок. Одно из таких важных открытий - закон Видемана-Франца, который был установлен в 1853 году. Ученые обнаружили, что отношение электронной проводимости к теплопроводности в металлах остается примерно одинаковым при любой заданной температуре.
Однако, с появлением квантовых материалов, таких как медно-оксидные сверхпроводники или купраты, было обнаружено, что закон Видемана-Франца нарушается. Эти материалы обладают уникальными свойствами, позволяющими им проводить электричество без потерь при относительно высоких температурах. Это делает их особенно интересными для исследования.
Физики из Национальной ускорительной лаборатории SLAC, Стэнфордского университета и Университета Иллинойса предложили новый теоретический аргумент, который предполагает, что закон Видемана-Франца должен соблюдаться, если рассматривать только электроны в купратах. Они считают, что другие факторы, такие как вибрации в атомной решетке материала, могут влиять на экспериментальные результаты, создавая впечатление, что закон не выполняется.
Новый результат имеет большое значение для понимания свойств нетрадиционных сверхпроводников и других квантовых материалов. Вэнь Ван, ведущий автор статьи и доктор философии, отметил, что такие материалы имеют большой потенциал для применения в различных областях, включая энергетику и технологии передачи электричества.
Сверхпроводящие материалы, которые могут проводить электрический ток без сопротивления, были открыты еще в 1911 году. Однако, их использование было ограничено низкими температурами, что затрудняло их практическое применение. Открытие квантовых материалов, таких как купраты, которые обладают сверхпроводящими свойствами при более высоких температурах, открывает новые возможности в области энергетики и технологий.
Источник:
Вэнь О. Ван и др., Закон Видемана-Франца в легированных изоляторах Мотта без квазичастиц (Wen O. Wang et al, The Wiedemann-Franz law in doped Mott insulators without quasiparticles), Science (2023). DOI: 10.1126/science.ade3232
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍5
Крупнейший термоядерный реактор запущен в Японии
В Японии состоялось открытие крупнейшего в мире экспериментального термоядерного реактора, который может стать ответом на будущие энергетические потребности человечества. Технология синтеза, используемая в этом реакторе, отличается от деления ядер, применяемого на существующих атомных электростанциях. Вместо расщепления атомного ядра, в термоядерном синтезе происходит слияние двух атомных ядер. Целью реактора JT-60SA является исследование возможности использования термоядерного синтеза в качестве безопасного, масштабного и экологически чистого источника энергии, при котором вырабатывается больше энергии, чем затрачивается на процесс синтеза.
JT-60SA представляет собой шестиэтажную машину в форме пончика, где содержится закрученная плазма, нагретая до удивительных 200 миллионов градусов Цельсия. Этот проект является совместным усилием Европейского Союза и Японии и является предшественником Международного термоядерного экспериментального реактора (ИТЭР) во Франции. Оба проекта стремятся достичь объединения ядер водорода в гелий, освобождая при этом огромное количество энергии в виде света и тепла, подобно процессу, происходящему внутри Солнца.
Исследователи из ИТЭР сталкиваются с техническими проблемами и отставанием от графика, но надеются достичь технологии ядерного синтеза - источника чистой энергии. Однако JT-60SA уже считается самым совершенным токамаком в мире, и его запуск стал вехой в истории термоядерного синтеза. Сэм Дэвис, заместитель руководителя проекта JT-60SA, подчеркнул, что это достижение стало результатом сотрудничества более 500 ученых и инженеров из более чем 70 компаний по всей Европе и Японии.
Термоядерный синтез имеет потенциал стать ключевым компонентом будущей энергетической системы. Он обещает быть безопасным, экологически чистым и обеспечивать огромные объемы энергии. Однако перед достижением коммерческой эксплуатации реакторов термоядерного синтеза еще предстоит преодолеть множество технических и научных вызовов. Но открытие JT-60SA является важным шагом вперед и подтверждает, что человечество активно исследует возможности использования термоядерной энергии для своих будущих потребностей.
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
В Японии состоялось открытие крупнейшего в мире экспериментального термоядерного реактора, который может стать ответом на будущие энергетические потребности человечества. Технология синтеза, используемая в этом реакторе, отличается от деления ядер, применяемого на существующих атомных электростанциях. Вместо расщепления атомного ядра, в термоядерном синтезе происходит слияние двух атомных ядер. Целью реактора JT-60SA является исследование возможности использования термоядерного синтеза в качестве безопасного, масштабного и экологически чистого источника энергии, при котором вырабатывается больше энергии, чем затрачивается на процесс синтеза.
JT-60SA представляет собой шестиэтажную машину в форме пончика, где содержится закрученная плазма, нагретая до удивительных 200 миллионов градусов Цельсия. Этот проект является совместным усилием Европейского Союза и Японии и является предшественником Международного термоядерного экспериментального реактора (ИТЭР) во Франции. Оба проекта стремятся достичь объединения ядер водорода в гелий, освобождая при этом огромное количество энергии в виде света и тепла, подобно процессу, происходящему внутри Солнца.
Исследователи из ИТЭР сталкиваются с техническими проблемами и отставанием от графика, но надеются достичь технологии ядерного синтеза - источника чистой энергии. Однако JT-60SA уже считается самым совершенным токамаком в мире, и его запуск стал вехой в истории термоядерного синтеза. Сэм Дэвис, заместитель руководителя проекта JT-60SA, подчеркнул, что это достижение стало результатом сотрудничества более 500 ученых и инженеров из более чем 70 компаний по всей Европе и Японии.
Термоядерный синтез имеет потенциал стать ключевым компонентом будущей энергетической системы. Он обещает быть безопасным, экологически чистым и обеспечивать огромные объемы энергии. Однако перед достижением коммерческой эксплуатации реакторов термоядерного синтеза еще предстоит преодолеть множество технических и научных вызовов. Но открытие JT-60SA является важным шагом вперед и подтверждает, что человечество активно исследует возможности использования термоядерной энергии для своих будущих потребностей.
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍4
Рекордная пропускная способность оптического волокна
Недавние исследования, проведенные Национальным институтом информационных и коммуникационных технологий (NICT), Технологическим университетом Эйндховена и Университетом Л'Акуила, привели к рекордной скорости передачи данных в 22,9 петабит в секунду, используя всего лишь одно оптическое волокно.
Это достижение в более чем два раза превысило предыдущий мировой рекорд в 10,66 петабит в секунду. Исследователи объединили новейшие технологии, такие как крупномасштабное мультиплексирование с пространственным разделением каналов (SDM) и многодиапазонное мультиплексирование с разделением по длине волны (WDM), чтобы показать потенциал будущих оптических сетей связи сверхбольшой емкости.
Технология SDM использует усовершенствованные оптические волокна, которые содержат несколько оптических путей (каналов) в одной оболочке. Это позволяет увеличить пропускную способность передачи данных. С другой стороны, технология WDM увеличивает общую пропускную способность путем увеличения полосы пропускания передачи для размещения множества независимых каналов передачи данных.
NICT уже реализовало мультиплексирование с пространственным разделением каналов (SDM) с помощью более 100 пространственных каналов, объединяя технологии передачи по многожильному оптоволоконному кабелю (MCF) и многомодовому оптоволоконному кабелю. Они также использовали многодиапазонный WDM с общей полосой пропускания 20 ТГц, включая S-, C- и L-диапазоны.
Эти технологии имеют огромный потенциал для удовлетворения постоянно растущих требований к трафику данных. Они могут быть применены в различных областях, включая телекоммуникации, облачные вычисления, медицину и научные исследования. Увеличение скорости передачи данных поможет улучшить производительность сетей и обеспечить более быстрый и надежный обмен информацией.
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Недавние исследования, проведенные Национальным институтом информационных и коммуникационных технологий (NICT), Технологическим университетом Эйндховена и Университетом Л'Акуила, привели к рекордной скорости передачи данных в 22,9 петабит в секунду, используя всего лишь одно оптическое волокно.
Это достижение в более чем два раза превысило предыдущий мировой рекорд в 10,66 петабит в секунду. Исследователи объединили новейшие технологии, такие как крупномасштабное мультиплексирование с пространственным разделением каналов (SDM) и многодиапазонное мультиплексирование с разделением по длине волны (WDM), чтобы показать потенциал будущих оптических сетей связи сверхбольшой емкости.
Технология SDM использует усовершенствованные оптические волокна, которые содержат несколько оптических путей (каналов) в одной оболочке. Это позволяет увеличить пропускную способность передачи данных. С другой стороны, технология WDM увеличивает общую пропускную способность путем увеличения полосы пропускания передачи для размещения множества независимых каналов передачи данных.
NICT уже реализовало мультиплексирование с пространственным разделением каналов (SDM) с помощью более 100 пространственных каналов, объединяя технологии передачи по многожильному оптоволоконному кабелю (MCF) и многомодовому оптоволоконному кабелю. Они также использовали многодиапазонный WDM с общей полосой пропускания 20 ТГц, включая S-, C- и L-диапазоны.
Эти технологии имеют огромный потенциал для удовлетворения постоянно растущих требований к трафику данных. Они могут быть применены в различных областях, включая телекоммуникации, облачные вычисления, медицину и научные исследования. Увеличение скорости передачи данных поможет улучшить производительность сетей и обеспечить более быстрый и надежный обмен информацией.
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍3🔥1
Магнитные монополи, наконец, обнаружены!.. Но есть нюанс…
У физиков так бывает. Раз не получается обнаружить какую-нибудь частицу в её физическом воплощении, то можно поискать её квази аналог. Ну то есть квазичастицу. Напомню, что квазичастицами называют структурные аномалии, аномалии зарядовой плотности и полей, которые ведут себя как частицы или имеют некоторые свойства частиц. Отличает их от обыкновенных частиц отсутствие массы и невозможность существования вне той структуры, в которой они образовались. Кто-то считает, что раз они квази, то они не существуют. Тем не менее, одни из самых распространённых примеров квазичастиц: дырки в полупроводниках р-типа, а также квазичастицы, которые связывают электроны в куперовские пары, дают прекрасные эффекты полупроводимости и сверхпроводимости. В этот раз отличилась обыкновенная ржавчина, в которой нашли магнитные монополи, которые квази.
Магнитные монополи - это предполагаемые частицы, которые обладают так называемым магнитным зарядом. Обычно магниты имеют два взаимосвязанных полюса: северный и южный, а магнитное поле является вихревым, его силовые линии должны быть замкнуты. Однако были предсказаны теоретические частицы, которые обладают только одним полюсом, или магнитным зарядом. Тем не менее, их так и не обнаружили непосредственно, в физическом воплощении, да и сомнения есть, что магнитные поля сами по себе существовать не могут, они образуются как следствие релятивистских явлений от движения носителей электрического заряда, по крайней мере, в макромасштабах. Но, на что всё же способны современные технологии, в частности - двумерные материалы, настоящие чудеса, и всё благодаря команде исследователей из Кембриджского университета использовала метод квантового зондирования алмаза для наблюдения закрученных текстур и слабых магнитных сигналов на поверхности гематита, оксида железа.
Эксперимент показал, что магнитные монополи в гематите возникают благодаря коллективному поведению спинов частиц. Они движутся по поверхности гематита, напоминая крошечные магнитные шайбы. Это первый раз, когда такие монополи были экспериментально обнаружены в природе. Исследование также выявило прямую связь между закрученными текстурами и магнитными зарядами материалов, таких как гематит. Это открытие может означать, что существует некий секретный код, связывающий эти элементы вместе.
Результаты этого исследования, опубликованные в журнале Nature Materials, могут иметь значительное значение для разработки новых логических схем и памяти следующего поколения. Они открывают новые возможности в области вычислительной технологии и могут привести к созданию более эффективных и быстрых устройств.
Профессор Мете Ататюре, возглавлявший исследование, отмечает, что в 19 веке была выдвинута гипотеза о существовании магнитных монополей, однако Джеймс Клерк Максвелл не согласился с этой идеей в своих уравнениях. Теперь, благодаря новым экспериментальным данным, мы можем подтвердить существование магнитных монополей и продвинуться дальше в нашем понимании физических явлений.
Источник:
Мете Ататюре и др., Выявление возникающего магнитного заряда в антиферромагнетике с помощью алмазной квантовой магнитометрии (Mete Atatüre et al, Revealing Emergent Magnetic Charge in an Antiferromagnet with Diamond Quantum Magnetometry), Nature Materials (2023). DOI: 10.1038/s41563-023-01737-4
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
У физиков так бывает. Раз не получается обнаружить какую-нибудь частицу в её физическом воплощении, то можно поискать её квази аналог. Ну то есть квазичастицу. Напомню, что квазичастицами называют структурные аномалии, аномалии зарядовой плотности и полей, которые ведут себя как частицы или имеют некоторые свойства частиц. Отличает их от обыкновенных частиц отсутствие массы и невозможность существования вне той структуры, в которой они образовались. Кто-то считает, что раз они квази, то они не существуют. Тем не менее, одни из самых распространённых примеров квазичастиц: дырки в полупроводниках р-типа, а также квазичастицы, которые связывают электроны в куперовские пары, дают прекрасные эффекты полупроводимости и сверхпроводимости. В этот раз отличилась обыкновенная ржавчина, в которой нашли магнитные монополи, которые квази.
Магнитные монополи - это предполагаемые частицы, которые обладают так называемым магнитным зарядом. Обычно магниты имеют два взаимосвязанных полюса: северный и южный, а магнитное поле является вихревым, его силовые линии должны быть замкнуты. Однако были предсказаны теоретические частицы, которые обладают только одним полюсом, или магнитным зарядом. Тем не менее, их так и не обнаружили непосредственно, в физическом воплощении, да и сомнения есть, что магнитные поля сами по себе существовать не могут, они образуются как следствие релятивистских явлений от движения носителей электрического заряда, по крайней мере, в макромасштабах. Но, на что всё же способны современные технологии, в частности - двумерные материалы, настоящие чудеса, и всё благодаря команде исследователей из Кембриджского университета использовала метод квантового зондирования алмаза для наблюдения закрученных текстур и слабых магнитных сигналов на поверхности гематита, оксида железа.
Эксперимент показал, что магнитные монополи в гематите возникают благодаря коллективному поведению спинов частиц. Они движутся по поверхности гематита, напоминая крошечные магнитные шайбы. Это первый раз, когда такие монополи были экспериментально обнаружены в природе. Исследование также выявило прямую связь между закрученными текстурами и магнитными зарядами материалов, таких как гематит. Это открытие может означать, что существует некий секретный код, связывающий эти элементы вместе.
Результаты этого исследования, опубликованные в журнале Nature Materials, могут иметь значительное значение для разработки новых логических схем и памяти следующего поколения. Они открывают новые возможности в области вычислительной технологии и могут привести к созданию более эффективных и быстрых устройств.
Профессор Мете Ататюре, возглавлявший исследование, отмечает, что в 19 веке была выдвинута гипотеза о существовании магнитных монополей, однако Джеймс Клерк Максвелл не согласился с этой идеей в своих уравнениях. Теперь, благодаря новым экспериментальным данным, мы можем подтвердить существование магнитных монополей и продвинуться дальше в нашем понимании физических явлений.
Источник:
Мете Ататюре и др., Выявление возникающего магнитного заряда в антиферромагнетике с помощью алмазной квантовой магнитометрии (Mete Atatüre et al, Revealing Emergent Magnetic Charge in an Antiferromagnet with Diamond Quantum Magnetometry), Nature Materials (2023). DOI: 10.1038/s41563-023-01737-4
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍2
Учёные скрестили 2D материал и 0D квантовые точки и получили поляризованный светильник
Генерация, модуляция и обнаружение поляризованного света играют важную роль во многих областях, включая оптическую связь, лазерную обработку, динамические дисплеи и биомедицинскую визуализацию. Однако традиционные органические поляризованные светильники имеют свои недостатки, такие как нечувствительность к внешним полям, низкая светоотдача или недостаточная оптическая стабильность к ультрафиолету.
В свежей статье, опубликованной в журнале Light: Science & Applications, группа ученых из Китая представила новую разработку - интегрированный сверхвысокочувствительный светильник, использующий 2D-материалы с 0D-углеродными квантовыми точками (CD). Этот светильник демонстрирует высокоэффективную поляризованную синюю флуоресценцию, что делает его уникальным.
Особенностью этого светильника является его неорганическая наногетероструктура, объединяющая компоненты с разными размерами и обеспечивающая плавное согласование их оптических характеристик. Это позволяет создать многофункциональные устройства, которые объединяют функции излучения, модуляции и обнаружения света.
Использование 2D-материалов с 0D-углеродными квантовыми точками позволяет достичь высокой эффективности в генерации поляризованного света. Эти материалы обладают широкозонными свойствами и обеспечивают стабильную работу светильника даже при воздействии ультрафиолетового излучения.
Создание такого инновационного светильника открывает новые перспективы для развития поляризованной оптики. Этот прототип имеет потенциал для применения в различных сферах, где требуется эффективное управление поляризованным светом. Например, в области оптической связи он может обеспечить более стабильную передачу данных, а в биомедицинской визуализации - улучшить качество изображений.
Источник:
Хунвэй Сюй и др. Многофункциональное оптоэлектронное устройство на основе 2D-материала с широкой запрещенной зоной (Hongwei Xu et al, A multifunctional optoelectronic device based on 2D material with wide bandgap), Light: Science & Applications (2023). DOI: 10.1038/s41377-023-01327-8
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Генерация, модуляция и обнаружение поляризованного света играют важную роль во многих областях, включая оптическую связь, лазерную обработку, динамические дисплеи и биомедицинскую визуализацию. Однако традиционные органические поляризованные светильники имеют свои недостатки, такие как нечувствительность к внешним полям, низкая светоотдача или недостаточная оптическая стабильность к ультрафиолету.
В свежей статье, опубликованной в журнале Light: Science & Applications, группа ученых из Китая представила новую разработку - интегрированный сверхвысокочувствительный светильник, использующий 2D-материалы с 0D-углеродными квантовыми точками (CD). Этот светильник демонстрирует высокоэффективную поляризованную синюю флуоресценцию, что делает его уникальным.
Особенностью этого светильника является его неорганическая наногетероструктура, объединяющая компоненты с разными размерами и обеспечивающая плавное согласование их оптических характеристик. Это позволяет создать многофункциональные устройства, которые объединяют функции излучения, модуляции и обнаружения света.
Использование 2D-материалов с 0D-углеродными квантовыми точками позволяет достичь высокой эффективности в генерации поляризованного света. Эти материалы обладают широкозонными свойствами и обеспечивают стабильную работу светильника даже при воздействии ультрафиолетового излучения.
Создание такого инновационного светильника открывает новые перспективы для развития поляризованной оптики. Этот прототип имеет потенциал для применения в различных сферах, где требуется эффективное управление поляризованным светом. Например, в области оптической связи он может обеспечить более стабильную передачу данных, а в биомедицинской визуализации - улучшить качество изображений.
Источник:
Хунвэй Сюй и др. Многофункциональное оптоэлектронное устройство на основе 2D-материала с широкой запрещенной зоной (Hongwei Xu et al, A multifunctional optoelectronic device based on 2D material with wide bandgap), Light: Science & Applications (2023). DOI: 10.1038/s41377-023-01327-8
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍3
Свет в форме пончика расширяет пределы оптической микроскопии.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Optica, ученые из Университета Колорадо в Боулдере представили новый метод рассмотрения очень маленьких объектов с использованием лучей света в форме пончика. Ну или тора, если сравнение с пончиками кому-то не нравится. Этот метод, называемый птихографией, отличается от традиционных микроскопов тем, что не рассматривает мелкие объекты напрямую, а использует измерение рассеивания света. Это что-то вроде театра теней, или отражений от какого-то предмета на стене. На объект светят лазером и измеряют рассеяный им свет вокруг, потом обрабатывают специальными алгоритмами, чтобы восстановить изображение объекта.
Ранее птихография демонстрировала хорошие результаты, но с некоторыми ограничениями. К ним относится невозможность достоверно различать регулярные периодические структуры, например кристаллические решётки. Рассеяный свет от регулярных структур с трудом поддаётся обработке алгоритмами. Однако новый подход команды исследователей позволяет получать более точные изображения крошечных структур, в том числе и регулярных, размером примерно от 10 до 100 нанометров. Вместо того, чтобы просто светить на объект лазерами, учёные использовали лучи глубокого ультрафиолета, а затем использовали устройство, называемое спиральной фазовой пластиной, чтобы как бы скрутить эти лучи в форму штопора или вихря. Когда такой вихрь света падает на плоскую поверхность , он принимает форму тора. Это открывает возможности для изучения еще более мелких структур в будущем.
Одна из главных преимуществ птихографии заключается в том, что лучи лазера не повреждают крошечную электронику, как это может происходить с некоторыми другими инструментами визуализации, включая электронные микроскопы. Это делает метод безопасным и эффективным для изучения чувствительных объектов.
Исследование Маргарет Мурнейна и ее коллег расширяет фундаментальные возможности микроскопии. Традиционные инструменты визуализации, использующие линзы, ограничены разрешением около 200 нанометров из-за физических свойств света. Это недостаточно для рассмотрения многих вирусов. Хотя криоэлектронные микроскопы могут использоваться для изучения замороженных вирусов, они не способны запечатлеть эти патогены в действии и в режиме реального времени. Птихография может стать революционным методом, позволяющим исследователям преодолеть эти ограничения.
Изобретенная в середине 2000-х годов, птихография предлагает новый подход к визуализации микромасштабных объектов. Подобно театру теней, этот метод позволяет собирать изображения, используя измерение рассеивания света. Это открывает новые возможности для исследования и понимания микромира и может привести к новым открытиям в различных областях, включая биологию, медицину и нанотехнологии.
Источник:
Бин Ван и др., Высококачественная птихографическая визуализация высокопериодических структур с помощью вихревых пучков высоких гармоник (Bin Wang et al, High-fidelity ptychographic imaging of highly periodic structures enabled by vortex high harmonic beams), Optica (2023). DOI: 10.1364/OPTICA.498619
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
В новом исследовании, опубликованном в журнале Optica, ученые из Университета Колорадо в Боулдере представили новый метод рассмотрения очень маленьких объектов с использованием лучей света в форме пончика. Ну или тора, если сравнение с пончиками кому-то не нравится. Этот метод, называемый птихографией, отличается от традиционных микроскопов тем, что не рассматривает мелкие объекты напрямую, а использует измерение рассеивания света. Это что-то вроде театра теней, или отражений от какого-то предмета на стене. На объект светят лазером и измеряют рассеяный им свет вокруг, потом обрабатывают специальными алгоритмами, чтобы восстановить изображение объекта.
Ранее птихография демонстрировала хорошие результаты, но с некоторыми ограничениями. К ним относится невозможность достоверно различать регулярные периодические структуры, например кристаллические решётки. Рассеяный свет от регулярных структур с трудом поддаётся обработке алгоритмами. Однако новый подход команды исследователей позволяет получать более точные изображения крошечных структур, в том числе и регулярных, размером примерно от 10 до 100 нанометров. Вместо того, чтобы просто светить на объект лазерами, учёные использовали лучи глубокого ультрафиолета, а затем использовали устройство, называемое спиральной фазовой пластиной, чтобы как бы скрутить эти лучи в форму штопора или вихря. Когда такой вихрь света падает на плоскую поверхность , он принимает форму тора. Это открывает возможности для изучения еще более мелких структур в будущем.
Одна из главных преимуществ птихографии заключается в том, что лучи лазера не повреждают крошечную электронику, как это может происходить с некоторыми другими инструментами визуализации, включая электронные микроскопы. Это делает метод безопасным и эффективным для изучения чувствительных объектов.
Исследование Маргарет Мурнейна и ее коллег расширяет фундаментальные возможности микроскопии. Традиционные инструменты визуализации, использующие линзы, ограничены разрешением около 200 нанометров из-за физических свойств света. Это недостаточно для рассмотрения многих вирусов. Хотя криоэлектронные микроскопы могут использоваться для изучения замороженных вирусов, они не способны запечатлеть эти патогены в действии и в режиме реального времени. Птихография может стать революционным методом, позволяющим исследователям преодолеть эти ограничения.
Изобретенная в середине 2000-х годов, птихография предлагает новый подход к визуализации микромасштабных объектов. Подобно театру теней, этот метод позволяет собирать изображения, используя измерение рассеивания света. Это открывает новые возможности для исследования и понимания микромира и может привести к новым открытиям в различных областях, включая биологию, медицину и нанотехнологии.
Источник:
Бин Ван и др., Высококачественная птихографическая визуализация высокопериодических структур с помощью вихревых пучков высоких гармоник (Bin Wang et al, High-fidelity ptychographic imaging of highly periodic structures enabled by vortex high harmonic beams), Optica (2023). DOI: 10.1364/OPTICA.498619
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍2
Рекордное хранение данных в алмазах за дифракционным пределом
Физики из Городского колледжа Нью-Йорка продвигают границы оптической памяти, представив новый метод, который может значительно увеличить ее емкость. Их исследование, опубликованное в журнале Nature Nanotechnology под названием "Обратимое оптическое хранение данных ниже дифракционного предела", предлагает использование алмазов для мультиплексирования хранилища в спектральной области.
Основное достижение этого исследования заключается в возможности хранить множество различных изображений в одном и том же алмазе. Как объяснил Том Делорд, научный сотрудник CCNY, для этого используется лазер немного разного цвета, который записывает разную информацию в разных атомах внутри алмаза. Это позволяет значительно увеличить емкость оптической памяти и создает потенциал для применения этого метода в вычислительных приложениях, требующих большого объема хранения данных.
Исследование команды CCNY было сфокусировано на крошечных дефектах в алмазах, известных как "центры окраски". Эти атомные дефекты имеют свойство поглощать свет и могут служить платформой для развития квантовых технологий. С помощью узкополосного лазера и криогенных условий, ученые смогли точно контролировать электрический заряд этих центров окраски. Этот новый подход позволил записывать и читать данные на уровне одного атома, что является значительным прорывом по сравнению с традиционными методами оптической памяти.
Одно из ограничений оптической памяти - дифракционный предел, который определяет минимальный диаметр, на котором можно сфокусировать луч света. Обычно разрешение оптической памяти ограничено половиной длины волны света, что примерно составляет 270 нм для зеленого света. Однако, с использованием нового метода, ученые смогли оперировать на более тонком уровне, достигая разрешения до одного атома.
Хотя исследование было проведено на алмазах, команда CCNY также рассматривает возможность применения этого метода к другим материалам и при комнатной температуре. Если это будет достигнуто, то возникнет широкий спектр новых вычислительных приложений, которые потребуют большой емкости хранения данных.
Источник:
Ричард Монж и др., Обратимое оптическое хранение данных ниже дифракционного предела (Richard Monge et al, Reversible optical data storage below the diffraction limit), Nature Nanotechnology (2023). DOI: 10.1038/s41565-023-01542-9
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Физики из Городского колледжа Нью-Йорка продвигают границы оптической памяти, представив новый метод, который может значительно увеличить ее емкость. Их исследование, опубликованное в журнале Nature Nanotechnology под названием "Обратимое оптическое хранение данных ниже дифракционного предела", предлагает использование алмазов для мультиплексирования хранилища в спектральной области.
Основное достижение этого исследования заключается в возможности хранить множество различных изображений в одном и том же алмазе. Как объяснил Том Делорд, научный сотрудник CCNY, для этого используется лазер немного разного цвета, который записывает разную информацию в разных атомах внутри алмаза. Это позволяет значительно увеличить емкость оптической памяти и создает потенциал для применения этого метода в вычислительных приложениях, требующих большого объема хранения данных.
Исследование команды CCNY было сфокусировано на крошечных дефектах в алмазах, известных как "центры окраски". Эти атомные дефекты имеют свойство поглощать свет и могут служить платформой для развития квантовых технологий. С помощью узкополосного лазера и криогенных условий, ученые смогли точно контролировать электрический заряд этих центров окраски. Этот новый подход позволил записывать и читать данные на уровне одного атома, что является значительным прорывом по сравнению с традиционными методами оптической памяти.
Одно из ограничений оптической памяти - дифракционный предел, который определяет минимальный диаметр, на котором можно сфокусировать луч света. Обычно разрешение оптической памяти ограничено половиной длины волны света, что примерно составляет 270 нм для зеленого света. Однако, с использованием нового метода, ученые смогли оперировать на более тонком уровне, достигая разрешения до одного атома.
Хотя исследование было проведено на алмазах, команда CCNY также рассматривает возможность применения этого метода к другим материалам и при комнатной температуре. Если это будет достигнуто, то возникнет широкий спектр новых вычислительных приложений, которые потребуют большой емкости хранения данных.
Источник:
Ричард Монж и др., Обратимое оптическое хранение данных ниже дифракционного предела (Richard Monge et al, Reversible optical data storage below the diffraction limit), Nature Nanotechnology (2023). DOI: 10.1038/s41565-023-01542-9
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍4
Ручная сборка молекулярных структур для электроники нового поколения
Исследователи из Манчестерского университета добились важного прорыва в области передачи 2D-кристаллов, что открывает новые возможности для коммерциализации электроники следующего поколения. Их работа, опубликованная в журнале Nature Electronics, описывает использование полностью неорганического штампа для создания чистых и однородных стопок 2D-материалов.
Команда исследователей, во главе с профессором Романом Горбачевым из Национального института графена, разработала метод "выбора и размещения" 2D-кристаллов с помощью неорганического штампа. Они смогли точно укладывать кристаллы в гетероструктурах Ван-дер-Ваальса, состоящих из до восьми отдельных слоев, в условиях сверхвысокого вакуума. Это привело к созданию атомарно чистых интерфейсов на больших площадях, что является значительным прогрессом по сравнению с существующими технологиями и важным шагом в коммерциализации электроники на основе двумерных материалов.
Одной из ключевых особенностей нового метода является жесткость конструкции штампа, которая эффективно снижает неоднородность деформации в стопках. Команда отметила заметное снижение локальных изменений в интерфейсах, более чем на порядок, по сравнению с существующими аналогами. Это открывает возможности для создания дизайнерских кристаллов на атомном уровне с новыми гибридными свойствами.
Одна из основных проблем при переносе отдельных слоев двумерных материалов заключается в использовании органических полимеров в качестве мембран или штампов для механической поддержки. Это приводит к двумерному загрязнению поверхности материала, даже при работе в чистых помещениях. Однако новый метод, основанный на неорганическом штампе, решает эту проблему, позволяя избежать загрязнений и создавать атомарно чистые стопки материалов.
Результаты исследования открывают новые перспективы для разработки электронных устройств на основе двумерных материалов. Удаление ограничений, связанных с поверхностными загрязнениями, позволяет создавать более стабильные и функциональные устройства. Более того, возможность точного укладывания отдельных слоев материалов в определенных последовательностях открывает путь к созданию кристаллов с новыми гибридными свойствами на атомном уровне.
Источник:
Вендонг Ван и др., Чистая сборка гетероструктур Ван-дер-Ваальса с использованием мембран из нитрида кремния (Wendong Wang et al, Clean assembly of van der Waals heterostructures using silicon nitride membranes), Nature Electronics (2023). DOI: 10.1038/s41928-023-01075-y
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Исследователи из Манчестерского университета добились важного прорыва в области передачи 2D-кристаллов, что открывает новые возможности для коммерциализации электроники следующего поколения. Их работа, опубликованная в журнале Nature Electronics, описывает использование полностью неорганического штампа для создания чистых и однородных стопок 2D-материалов.
Команда исследователей, во главе с профессором Романом Горбачевым из Национального института графена, разработала метод "выбора и размещения" 2D-кристаллов с помощью неорганического штампа. Они смогли точно укладывать кристаллы в гетероструктурах Ван-дер-Ваальса, состоящих из до восьми отдельных слоев, в условиях сверхвысокого вакуума. Это привело к созданию атомарно чистых интерфейсов на больших площадях, что является значительным прогрессом по сравнению с существующими технологиями и важным шагом в коммерциализации электроники на основе двумерных материалов.
Одной из ключевых особенностей нового метода является жесткость конструкции штампа, которая эффективно снижает неоднородность деформации в стопках. Команда отметила заметное снижение локальных изменений в интерфейсах, более чем на порядок, по сравнению с существующими аналогами. Это открывает возможности для создания дизайнерских кристаллов на атомном уровне с новыми гибридными свойствами.
Одна из основных проблем при переносе отдельных слоев двумерных материалов заключается в использовании органических полимеров в качестве мембран или штампов для механической поддержки. Это приводит к двумерному загрязнению поверхности материала, даже при работе в чистых помещениях. Однако новый метод, основанный на неорганическом штампе, решает эту проблему, позволяя избежать загрязнений и создавать атомарно чистые стопки материалов.
Результаты исследования открывают новые перспективы для разработки электронных устройств на основе двумерных материалов. Удаление ограничений, связанных с поверхностными загрязнениями, позволяет создавать более стабильные и функциональные устройства. Более того, возможность точного укладывания отдельных слоев материалов в определенных последовательностях открывает путь к созданию кристаллов с новыми гибридными свойствами на атомном уровне.
Источник:
Вендонг Ван и др., Чистая сборка гетероструктур Ван-дер-Ваальса с использованием мембран из нитрида кремния (Wendong Wang et al, Clean assembly of van der Waals heterostructures using silicon nitride membranes), Nature Electronics (2023). DOI: 10.1038/s41928-023-01075-y
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍2
Логические кубиты вместо обычных - и квантовый компьютер уже меньше ошибается.
Команда ученых из Гарвардского университета, QuEra Computing Inc., Университета Мэриленда и Массачусетского технологического института добилась значительных результатов в области квантовых компьютеров. Их последнее достижение - создание квантового компьютера с самым большим в истории количеством логических кубитов.
В отличие от предыдущих моделей, которые страдали от необходимости исправления ошибок, этот новый компьютер основан на использовании логических кубитов. Логические кубиты представляют собой группы кубитов, связанных квантовой запутанностью, что позволяет создать встроенную избыточность запутанности вместо избыточных копий информации для исправления ошибок.
Для создания этого уникального компьютера, исследователи разделили тысячи атомов рубидия в вакуумной камере. Затем с помощью лазеров и магнитов они охладили атомы практически до абсолютного нуля. Используя оптические пинцеты, они создали 280 атомных кубитов и запустили процесс запутывания, что позволило им создать 48 логических кубитов одновременно. Интересный факт заключается в том, что взаимодействие логических кубитов осуществлялось исключительно с помощью оптических пинцетов, что позволяет избежать необходимости использования проводов.
Это достижение в области квантовых вычислений является важным шагом вперед, поскольку позволяет увеличить вычислительную мощность квантовых компьютеров. Однако, несмотря на это, проблема исправления ошибок остается главной преградой для массового использования таких систем. В настоящее время другие исследователи также ищут пути решения этой проблемы, включая использование альтернативных подходов, основанных на логических кубитах.
Источник:
Долев Блювштейн и др., Логический квантовый процессор на основе реконфигурируемых массивов атомов (Dolev Bluvstein et al, Logical quantum processor based on reconfigurable atom arrays), Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06927-3
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
Команда ученых из Гарвардского университета, QuEra Computing Inc., Университета Мэриленда и Массачусетского технологического института добилась значительных результатов в области квантовых компьютеров. Их последнее достижение - создание квантового компьютера с самым большим в истории количеством логических кубитов.
В отличие от предыдущих моделей, которые страдали от необходимости исправления ошибок, этот новый компьютер основан на использовании логических кубитов. Логические кубиты представляют собой группы кубитов, связанных квантовой запутанностью, что позволяет создать встроенную избыточность запутанности вместо избыточных копий информации для исправления ошибок.
Для создания этого уникального компьютера, исследователи разделили тысячи атомов рубидия в вакуумной камере. Затем с помощью лазеров и магнитов они охладили атомы практически до абсолютного нуля. Используя оптические пинцеты, они создали 280 атомных кубитов и запустили процесс запутывания, что позволило им создать 48 логических кубитов одновременно. Интересный факт заключается в том, что взаимодействие логических кубитов осуществлялось исключительно с помощью оптических пинцетов, что позволяет избежать необходимости использования проводов.
Это достижение в области квантовых вычислений является важным шагом вперед, поскольку позволяет увеличить вычислительную мощность квантовых компьютеров. Однако, несмотря на это, проблема исправления ошибок остается главной преградой для массового использования таких систем. В настоящее время другие исследователи также ищут пути решения этой проблемы, включая использование альтернативных подходов, основанных на логических кубитах.
Источник:
Долев Блювштейн и др., Логический квантовый процессор на основе реконфигурируемых массивов атомов (Dolev Bluvstein et al, Logical quantum processor based on reconfigurable atom arrays), Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06927-3
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍1
Новые дисплеи на пороге
В своей последней статье, опубликованной в журнале Light: Science & Applications, группа ученых под руководством профессора Линлинга Шуя из Международной совместной лаборатории оптофлюидных технологий и систем (LOTS) Южно-Китайского педагогического университета представила новую технологию отражающего дисплея, основанную на микрофлюидной сборки частиц (eMAP).
Отражательные дисплеи используют внешний свет, уличный или от источников освещения, отражая или поглощая его, создавая тем самым изображение. Таким дисплеям не требуется подсветка, если смотреть не в темноте. Распространённым примером такого дисплея является технология электронных чернил, которая активно применяется в электронных книгах и отлично имитирует обычную бумагу с напечатанным на ней текстом.
Однако в отличии от электронных чернил, новая технология предлагает множество преимуществ, включая простоту изготовления, быстрое реагирование и многоцветное отображение. Она основана на использовании цветных частиц, взвешенных в капле воды в масле, которые могут собираться в различные структуры, обеспечивая контролируемое переключение пикселей. Исследователи обнаружили, что цветные частицы могут скользить вдоль изогнутой границы раздела вода-масло, собираясь в нижней или верхней части капли, образуя плоскую структуру, или вокруг экватора, образуя непрерывную кольцевую структуру. Это позволяет создавать различные состояния закрытия и открытия, а также отображать несколько смешанных цветов.
Оптимизированный дисплей eMAP (eMAPD) может отображать несколько цветов, направляя одну группу одноцветных частиц в различные собранные структуры внутри окрашенной капли. Это позволяет работать двумя разными способами, которые называются режимами "отражение света" и "светопропускание". Такая система одной частицы значительно упрощает систему управления и увеличивает скорость отклика дисплея.
Ученые также отмечают, что основные цвета CMYK использовались для проверки возможностей и полноцветной производительности этой техники. Кроме того, система жидкостной эмульсии предлагает удобный и гибкий интерфейс как для инкапсулирования частиц, так и для манипулирования ими, а также предоставляет возможность создания гибкого дисплея.
Профессор Шуй и его коллеги гордятся своей работой и говорят: "Мы разработали устройство для управления движением и сборкой частиц внутри капли посредством диэлектрофореза; три основных состояния отображения могут быть реализованы с использованием только одного типа частиц. В сочетании с диэлектрофоретической сборкой, пространственная высота и относительное положение частиц могут быть контролируемыми, что открывает новые возможности для разработки улучшенных дисплеев".
Источник:
Шитао Шен и др., Отражающий дисплей, основанный на электромикрофлюидной сборке частиц внутри подавленной матрицы капель воды в масле (Shitao Shen et al, A reflective display based on the electro-microfluidic assembly of particles within suppressed water-in-oil droplet array), Light: Science & Applications (2023). DOI: 10.1038/s41377-023-01333-w
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
В своей последней статье, опубликованной в журнале Light: Science & Applications, группа ученых под руководством профессора Линлинга Шуя из Международной совместной лаборатории оптофлюидных технологий и систем (LOTS) Южно-Китайского педагогического университета представила новую технологию отражающего дисплея, основанную на микрофлюидной сборки частиц (eMAP).
Отражательные дисплеи используют внешний свет, уличный или от источников освещения, отражая или поглощая его, создавая тем самым изображение. Таким дисплеям не требуется подсветка, если смотреть не в темноте. Распространённым примером такого дисплея является технология электронных чернил, которая активно применяется в электронных книгах и отлично имитирует обычную бумагу с напечатанным на ней текстом.
Однако в отличии от электронных чернил, новая технология предлагает множество преимуществ, включая простоту изготовления, быстрое реагирование и многоцветное отображение. Она основана на использовании цветных частиц, взвешенных в капле воды в масле, которые могут собираться в различные структуры, обеспечивая контролируемое переключение пикселей. Исследователи обнаружили, что цветные частицы могут скользить вдоль изогнутой границы раздела вода-масло, собираясь в нижней или верхней части капли, образуя плоскую структуру, или вокруг экватора, образуя непрерывную кольцевую структуру. Это позволяет создавать различные состояния закрытия и открытия, а также отображать несколько смешанных цветов.
Оптимизированный дисплей eMAP (eMAPD) может отображать несколько цветов, направляя одну группу одноцветных частиц в различные собранные структуры внутри окрашенной капли. Это позволяет работать двумя разными способами, которые называются режимами "отражение света" и "светопропускание". Такая система одной частицы значительно упрощает систему управления и увеличивает скорость отклика дисплея.
Ученые также отмечают, что основные цвета CMYK использовались для проверки возможностей и полноцветной производительности этой техники. Кроме того, система жидкостной эмульсии предлагает удобный и гибкий интерфейс как для инкапсулирования частиц, так и для манипулирования ими, а также предоставляет возможность создания гибкого дисплея.
Профессор Шуй и его коллеги гордятся своей работой и говорят: "Мы разработали устройство для управления движением и сборкой частиц внутри капли посредством диэлектрофореза; три основных состояния отображения могут быть реализованы с использованием только одного типа частиц. В сочетании с диэлектрофоретической сборкой, пространственная высота и относительное положение частиц могут быть контролируемыми, что открывает новые возможности для разработки улучшенных дисплеев".
Источник:
Шитао Шен и др., Отражающий дисплей, основанный на электромикрофлюидной сборке частиц внутри подавленной матрицы капель воды в масле (Shitao Shen et al, A reflective display based on the electro-microfluidic assembly of particles within suppressed water-in-oil droplet array), Light: Science & Applications (2023). DOI: 10.1038/s41377-023-01333-w
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍4
AR из оптических волноводов
AR-дисплеи на основе волноводов имеют легкий и тонкий форм-фактор, при этом обеспечивая высокие оптические характеристики. Это стало возможным благодаря использованию волноводных сумматоров, которые играют важную роль в создании AR-дисплеев. Волноводные сумматоры действуют как световоды, сгибая оптический путь и распределяя яркость источника света на большую площадь. Это достигается с помощью процесса, называемого расширением выходного зрачка (EPE), который позволяет скопировать один входящий луч в множество лучей с одинаковой интенсивностью.
В недавней статье, опубликованной в журнале eLight, группа ученых из Университета Центральной Флориды и Университета Сунь Ятсена рассмотрела разработку различных типов волноводных сумматоров для AR-дисплеев. Существуют три основных типа волноводных сумматоров: геометрические, дифракционные и голографические.
Геометрические волноводные сумматоры являются самыми простыми, но они могут быть громоздкими и иметь ограниченное поле зрения. Дифракционные волноводные сумматоры более сложны в изготовлении, но они тоньше и обеспечивают более широкое поле зрения. Голографические волноводные сумматоры являются наиболее совершенными, но их производство требует больших затрат.
Волноводные сумматоры обычно используются совместно со световыми двигателями, которые генерируют свет, попадающий в волновод. Световые двигатели являются важными компонентами AR-дисплеев на основе волноводов.
Использование AR-технологий продолжает расширяться в различных областях, включая образование, развлечения, медицину и промышленность. AR-дисплеи на основе волноводов играют важную роль в развитии и улучшении этих технологий, обеспечивая более реалистичное и удобное взаимодействие с виртуальным контентом.
Источник:
Юцянь Дин и др., Дисплеи дополненной реальности на основе волноводов: перспективы и проблемы (Yuqian Ding et al, Waveguide-based augmented reality displays: perspectives and challenges), eLight (2023). DOI: 10.1186/s43593-023-00057-z
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
AR-дисплеи на основе волноводов имеют легкий и тонкий форм-фактор, при этом обеспечивая высокие оптические характеристики. Это стало возможным благодаря использованию волноводных сумматоров, которые играют важную роль в создании AR-дисплеев. Волноводные сумматоры действуют как световоды, сгибая оптический путь и распределяя яркость источника света на большую площадь. Это достигается с помощью процесса, называемого расширением выходного зрачка (EPE), который позволяет скопировать один входящий луч в множество лучей с одинаковой интенсивностью.
В недавней статье, опубликованной в журнале eLight, группа ученых из Университета Центральной Флориды и Университета Сунь Ятсена рассмотрела разработку различных типов волноводных сумматоров для AR-дисплеев. Существуют три основных типа волноводных сумматоров: геометрические, дифракционные и голографические.
Геометрические волноводные сумматоры являются самыми простыми, но они могут быть громоздкими и иметь ограниченное поле зрения. Дифракционные волноводные сумматоры более сложны в изготовлении, но они тоньше и обеспечивают более широкое поле зрения. Голографические волноводные сумматоры являются наиболее совершенными, но их производство требует больших затрат.
Волноводные сумматоры обычно используются совместно со световыми двигателями, которые генерируют свет, попадающий в волновод. Световые двигатели являются важными компонентами AR-дисплеев на основе волноводов.
Использование AR-технологий продолжает расширяться в различных областях, включая образование, развлечения, медицину и промышленность. AR-дисплеи на основе волноводов играют важную роль в развитии и улучшении этих технологий, обеспечивая более реалистичное и удобное взаимодействие с виртуальным контентом.
Источник:
Юцянь Дин и др., Дисплеи дополненной реальности на основе волноводов: перспективы и проблемы (Yuqian Ding et al, Waveguide-based augmented reality displays: perspectives and challenges), eLight (2023). DOI: 10.1186/s43593-023-00057-z
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍2
Поляритоны: новая нанополоса на магистрали теплопередачи
В мире передачи тепловой энергии существует множество интересных явлений и частиц, которые играют роль в этом процессе. Однако, на наноуровне, в самых современных полупроводниках, фононы, квантовые квазичастицы, отводят недостаточно тепла. Исследователи из Университета Пердью решили эту проблему, сосредоточившись на открытии, как они сами её назвали, новой нанополосы на магистрали теплопередачи с помощью гибридных квазичастиц, называемых "поляритонами".
Томас Бичем, доцент кафедры машиностроения, сравнивает передачу тепла с проповедью на большом шатре пробуждения. Он объясняет, что энергию можно описать различными способами. Например, свет описывается в терминах фотонов, а тепло – в терминах фононов. Однако, иногда фотоны и фононы объединяются и создают нечто новое – поляритоны. Поляритоны не являются физическими частицами, но скорее способами описания обмена энергией. Они представляют собой гибрид света и тепла, сохраняя некоторые свойства обоих.
Поляритоны уже нашли применение в оптических приложениях, таких как витражи и домашние медицинские тесты. Однако, их способность переносить тепло ранее была игнорирована. Они проявляют своё влияние только на наноуровне, когда размер материалов становится очень маленьким. Джейкоб Миньярд, доктор философии и студент в лаборатории Бичема, отмечает, что фононы выполняют большую часть работы по передаче тепла, но эффект поляритонов проявляется только на наноуровне.
Исследователи с Университета Пердью надеются, что открытие новой нанополосы на магистрали теплопередачи с помощью поляритонов приведет к новым возможностям в области энергетики и тепловых технологий. Это открытие может оказать значительное влияние на разработку более эффективных систем охлаждения и теплообмена на наноуровне.
Источник:
Джейкоб Миньярд и др., Характеристики материала, определяющие фонон-поляритонную теплопроводность в плоскости (Jacob Minyard et al, Material characteristics governing in-plane phonon-polariton thermal conductance), Journal of Applied Physics (2023). DOI: 10.1063/5.0173917
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
В мире передачи тепловой энергии существует множество интересных явлений и частиц, которые играют роль в этом процессе. Однако, на наноуровне, в самых современных полупроводниках, фононы, квантовые квазичастицы, отводят недостаточно тепла. Исследователи из Университета Пердью решили эту проблему, сосредоточившись на открытии, как они сами её назвали, новой нанополосы на магистрали теплопередачи с помощью гибридных квазичастиц, называемых "поляритонами".
Томас Бичем, доцент кафедры машиностроения, сравнивает передачу тепла с проповедью на большом шатре пробуждения. Он объясняет, что энергию можно описать различными способами. Например, свет описывается в терминах фотонов, а тепло – в терминах фононов. Однако, иногда фотоны и фононы объединяются и создают нечто новое – поляритоны. Поляритоны не являются физическими частицами, но скорее способами описания обмена энергией. Они представляют собой гибрид света и тепла, сохраняя некоторые свойства обоих.
Поляритоны уже нашли применение в оптических приложениях, таких как витражи и домашние медицинские тесты. Однако, их способность переносить тепло ранее была игнорирована. Они проявляют своё влияние только на наноуровне, когда размер материалов становится очень маленьким. Джейкоб Миньярд, доктор философии и студент в лаборатории Бичема, отмечает, что фононы выполняют большую часть работы по передаче тепла, но эффект поляритонов проявляется только на наноуровне.
Исследователи с Университета Пердью надеются, что открытие новой нанополосы на магистрали теплопередачи с помощью поляритонов приведет к новым возможностям в области энергетики и тепловых технологий. Это открытие может оказать значительное влияние на разработку более эффективных систем охлаждения и теплообмена на наноуровне.
Источник:
Джейкоб Миньярд и др., Характеристики материала, определяющие фонон-поляритонную теплопроводность в плоскости (Jacob Minyard et al, Material characteristics governing in-plane phonon-polariton thermal conductance), Journal of Applied Physics (2023). DOI: 10.1063/5.0173917
=======================
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, вашими реакциями и комментариями, а также подписавшись на страницы нашего проекта на YouTube, Дзен, VK и на сервисе поддержки авторов Бусти. Заранее спасибо!
👍2