Изображение. Физики из Технического Университета Дармштадта отрапортовали о прорыве в построении одноатомных квантовых компьютеров — им удалось добиться 1000 одновременно функционирующих кубитов. "Одноатомный" значит не то, что компьютер из одного атома (а то навыдумываете сейчас), а то, что в роли кубитов выступают отдельные атомы (в данном случае — рубидий), удерживаемые в организованной решетке с помощью технологии оптического пинцета. Ранее добиться этого результата не позволяли технические ограничения лазерных установок. Ну а на изображении атомов хоть и не 1000, а всего 441 (49 * 9), но все равно красивые и все равно каждый отдельный. Именно 1000 кубитов, согласно оценкам, позволят достичь рубежа, начиная с которого квантовые компьютеры смогут делать что-нибудь крутое и полезное. Ну а неугомонные физики уже мечтают о том, чтобы увеличить их количество до 10 000.

Статья с исследованием опубликована в Optica 7 февраля 2024 года.

Что думаете?

#scimage

Изображение. Удивительное природное явление — каменные круги Шпицбергена — выглядит почти рукотворным. В Заполярье, в результате тысяч циклов замерзания и оттаивания почвы, камни выталкиваются на поверхность и (если этот медленных процесс не тревожить) организуются в упорядоченные структуры. Не обязательно в виде кругов — встречаются также многоугольники и лабиринты сложной формы.

В 2003 году американцы Кесслер и Вернер разработали алгоритм этого процесса. В соответствии с их моделью, за формирование структур ответственны так называемые "ледяные линзы", локализованно формирующиеся в промерзающей почве и пространственно сортирующие камни и почву. Этакий природный механизм сортировки.

Крестьяне, отважившиеся заняться земледелием в северных широтах, хорошо знают этот эффект, когда после каждой зимы на полях появляются новые камни (вытолкнутые с глубины). Если бы они их не убирали, то, возможно, через тысячи лет увидели бы подобную же картину.

Что думете?

#scimage

Изображение. Первые моменты после вскрытия возвращаемой капсулы миссии NASA OSIRIS-REx, доставившей на Землю частички астероида Бенну в прошлом году. Это третья миссия, позволившая землянам получить материал с настоящих летающих астероидов, первые две были проведены японцами в 2010 и 2018 годах (миссии Хаябуса). OSIRIS-REx еще не завершил свою миссию — лишившись капсулы он продолжил полет к новой цели — астероду Апофис, которого он должен достичь в 2029 году (доживем?) — и с новым именем — OSIRIS-APEX.

Что думаете?

#scimage

Изображение. Вот эта штука считается первой крупной международной научной коллаборацией в истории. Латунная астролябия, когда-то важнейший астрономический инструмент, предположительно изготовленная в 11 веке в арабской Испании, но за долгие века своего существования многократно менявшая хозяев, которые дополняли ее пометками и комментариями на арабском, иврите и латыни, а также координатами новых небесных объектов. "Современным" научным сообществом ценный артефакт был обнаружен в 17 веке в коллекции итальянского коллекционера. Благодаря многочисленным пометкам, ученые пытаются проследить историю артефакта, узнать, где он побывал, ну и бонусом — узнать, как трансформировались астрономические знания сквозь века.

Статья со свежим исследованием опубликована в Nuncius 1 марта 2024 года. Есть еще видеоролик о том, как работют астролябии, вот тут вот — тыц.

Что думаете?

#scimage

Изображение. Здесь постоянные читатели канала могли бы подумать, что это опять кристаллы в поляризованном свете. Нет, мне они тоже надоели. Тут кое-что помасштабнее.

Найти редкоземельные элементы не так-то просто (потому что они редкие и земельные), а потребность промышленности в них неуклонно возрастает. Чтобы приступить к поискам, надо хотя бы примерно знать, где копать. Для выяснения этого применяется спутниковое зондирование. На снимке изображены мельчайшие изменения в спектре инфракрасного излучения, зарегистрированные спутником ASTER на площади в 3600 квадратных километров над северной Намибией. Пестрые цвета являются результатом применения так называемого Метода главных компонент, который, грубо говоря, позволяет определить, что где лежит. С его помощью было установлено, что вон в той капельке чуть ниже центра изображения очень много искомых и ценных редкоземов. Поэтому скоро туда отправится команда работяг, чтобы выкопать красивый и экологичный карьер.

Что думаете?

#scimage

Изображение. По мере развития микроэлектроники, всё более сложным вызовом становится производство микро и наноразмерных деталей с четко заданной формой. Для этого разрабатывается ряд технологий, одна из которых основана на 3D печати. Но с помощью стандартной 3D печати тут далеко не уедешь, у нее есть пределы пространственного разрешения (которые на порядок, а то и несколько хуже того, что требуется). Для создания супермаленьких деталей, как вот этого микропловца, собирающегося занырнуть с кантилевера в квантовый океан, применяется технология двухфотонной полимеразции (2PP), при которой деталь полимеризуется из раствора с помощью хорошо сфокусированного инфракрасного лазерного пучка. С ее помощью можно достичь разрешающей способности в 0.1 мкм, что уже очень хорошо при создании всякого рода фотонных структур.

Что думаете?

#scimage

Изображение. С помощью лидаров ученые научились просвечивать буйные амазонские заросли и находить скрытые под ними останки древних поселений — фундаменты зданий, площади, дороги и каналы. Так, в джунглях восточного Эквадора с помощью лидарной аэросъемки обнаружили 2500-летние останки нескльких связанных городов, в которых, по прикидкам археологов, могли проживать десятки или даже сотни тысяч человек. Исследование всего этого дела при непосредственном контакте до сих пор крайне затруднительно, поэтому о том, что представляло собой это общество, мы почти ничего не знаем.

Что думаете?

#scimage

Изображение. Бесстрашный мужик залез в камеру токамака DIII-d и умело починяет ее. Не убоялся силы солнца! Заодно можно оценить довольно внушительный размер реакторной камеры.

Исследовательский токамак DIII-d был построен в Сан-Диего, США, в 1980 году компанией General Atomics. На устройстве с большим радиусом камеры в 1.67 м было совершено несколько ранних прорывов в изучении физики термоядерного синтеза.

Что думаете?

#scimage

Изображение. Так сразу и не скажешь, но это кристалл. Кристалл TPB (1,1,4,4-тетрафенил-1,3-бутадиен) под микроскопом. Пластинки с нанесенным слоем TPB используются, чтобы ловить самые неуловимые частицы — нейтрино. Например, в эксперименте DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment), в котором нейтрино, порождаемые генератором в Фермилаб, проходят через 1300 км земной коры и ловятся Стэнфордским детектором, представляющим собой здоровенный резервуар с жидким аргоном. При взаимодействии с аргоном нейтрино порождают фотоны, которые и регистрируются TPB-детектором. Целью эксперимента является изучение нейтринных осцилляций. Вот тут есть прикольная презентация по теме — тыц. Даже немного наука и искусство.

Что думаете?

#scimage

Изображение. Оказывается, голубика вовсе не голубика, а черника! В том смысле, что голубой цвет голубики (и ряда других ягод и фруктов) обусловлен, как оказалось, совсем не цветом содержащихся в ее кожуре пигментов, а особым восковым нанопокрытием, структура которого видна на электронно-микроскопическом изображении (для голубики, орегонского винограда и сливы, соответственно). Нанопокрытие структурировано таким образом, что активнее рассеивает электромагнитное излучение синего цвета, а если его стереть, то ягода станет черной, как и положено в соответствии с ее пигментным составом. По всей видимости, такие нанопокрытия это эволюционно выработанная черта, ведь глаза многих плодоядных насекомых и животных более чувствительны к синему цвету (а ягоды хотят, чтобы их скушали!).

Статья с исследованием опубликована в Science Advances 7 фераля 2024 года.

Что думаете?

#scimage

Изображение. Забавный девайс придумали ребята из ETH Zürich, чтобы изучать особенности взаимодействие коллоидных микрочастиц с поверхностями. Устройство основано на (приготовьтесь, сейчас будет страшное название) коллоидно-зондовом атомно-силовом микроскопе, который отличается от обычного AFM тем, что вместо иголочки кантилевера использует ту самую коллоидную микрочастицу, закрепленную в специальной держалке, благодаря которой частица может как скользить по поверхности, так и катиться по ней. Понимание характера взаимодествия частицы с поверхностью в ходе этих процессов имеет важное значение в разработке разного рода новых модных суспензий. Ну а прибор просто красивый.

Что думаете?

#scimage

Изображение. Процесс нанесения отражающего покрытия на зеркало телескопа строящейся Обсерватории имени Веры Рубин в Чили. Площадь поверхности сложного зеркала с двумя оптическими поверхностями различной кривизны примерно соответствует размеру теннисного корта. Вкупе со здоровенной трехгигапиксельной камерой будущий телескоп будет изучать распределение темной энергии — силы, расширяющей нашу вселенную. Каждые три ночи в течение десяти лет синоптический (то есть, собирающий данные сразу с большой площади) телескоп будет делать снимок всего Южного Полушария небесной сферы. А вот тут еще побольше информации — тыц.

Что думаете?

#scimage

Изображение. Панорамное изображение решетчатого нейтронного интерферометра, установленного на линии холодных нейтронов в Институте Пауля Шеррера в Филлигене. Прибор предназначен для измерения верхнего предела заряда нейтрона с помощью отклонения нейтронного пучка во внешнем электрическом поле.

Даже о такой банальной сущности, как электрический заряд, мы до сих пор многого не понимаем. До сих пор не ясно, квантуется он или нет. Непонятно, почему все наблюдаемые заряды кратны некоторому минимально возможному (одной трети заряда электрона). Все это нстандартной моделью не объясняется. Так что, можно сказать, что прибор предназначен для исследования физики за рамками стандартной модели.

Что думаете?

#scimage

Изображение. Экспериментальный лунный микроровер от японской компании ispace, тестируемый в земном испытательном павильоне, имитирующем лунный рельеф. Цель испытаний — научить ровер принимать самостоятельные решения при поиске оптимального маршрута и исследовании лунной поверхности.

Лунная программа ispace разбита на несколько этапов, первый из которых — посадка лунного модуля Hakuto-R, пока что без ровера, зато с диском песни "SORATO" японской группы Sakanaction (там своя история) — к сожалению закончился неудачей в 2022 году — связь с модулем была потеряна в момент посадки. Второй этап миссии — тоже посадка модуля, но уже с умным ровером, запланирована на конец этого года. Болеем за ребят. На ровере, кстати, тоже будет диск, содержащий данные о 275 языках и другие артефакты культуры. Для потомков, так сказать.

Что думаете?

#scimage

Изображение. Атомы в кристаллической решетке ортоскандата празеодима (PrScO3), "сфотографированные" с помощью электронного микроскопа и техники, называемой птихографией. Это, вероятно, лучшее изображение атомов из возможных, потому что разрешение здесь ограничено не прибором, но колебаниями самих атомов в результате температурных и квантовых эффектов. Разрешение же самого прибора превышает 20 пм, что значительно меньше размеров большинства атомов. Электронная микроскопия сама по себе такого разрешения достичь не способна, но применение техники птихографии, заключающейся в сканировании одного и того же участка образца с разных позиций и последующем совмещении снимков, позволяет значительно улучшить разрешающую способность. Ну, измерение сделано при комнатной температуре, так что охлаждение образца, возможно, позволило бы еще улучшить качество.

Кстати, двойные атомы на изображении — празеодим, одинокие яркие точки — скандий, а размытые кляксы — кислород.

Что думаете?

#scimage

Изображение. Иногда и графики красивы! Это изображение, полученное на синхротроне DESY, одном из ярчайших источников рентгеновского излучения в мире, представляет собой визуализацию частотной гребенки, состоящей из равномерно рапределенных квантовых состояний. График демонстрирует отсчеты одиночных фотонов в логарифмическом масштабе, от светлого к темному. В этом эксперименте частотная гребенка впервые получена в рентгеновском диапазоне, что подчеркивает её потенциальное применение в качестве квантовой памяти, способной хранить рентгеновские фотоны. Сложно, но красиво.

Что думаете?

#scimage

Изображение. Нано-круассаны на подложке из графена/Ni(100), измеренные с помощью сканирующего туннельного микроскопа. В роли нано-круассанов выступают наночастицы кобальта. Обратите внимание, что все наночастицы практически идентичной формы. Конечно же, это артефакт измерения — видимо, на иглу микроскопа налипла какая-то гадость, которая придает всем объектам на поверхности "свою" форму. Это хорошая иллюстрация того, как важна правильная интерпретация данных и как важно хорошо знать свое оборудование.

Что думаете?

#scimage

Изображение. Близится к завершению строительство китайского детектора нейтрино JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory) — огромной подземной сферы диаметром 35.4 метра, заполненной 20 000 тонн линейного алкилбензола (ЛАБ), играющего роль сцинтиллятора. При редких актах взаимодействия с нейтрино ЛАБ испускает фотоны, преобразуемые в электрический сигнал 43 200 фотоумножителей, вмонтированных в стальную оболочку сферы. Предполагается, что детектор будет ловить космические нейтрино, а также нейтрино, испускаемые находящимися поблизости атомными электростанциями.

Мы всё ещё многого не знаем об этих частицах-призраках. Например, как разные их сорта (всего их известно три — электронное, мюонное и тау) отличаются по массе, а эта информация крайне важна для дальнейшего развития наших моделей элементарных частиц. Будем надеяться, что детектор, запуск которого запланирован на конец года, поможет пролить немного фотонов на нейтринные тайны.

Что думаете?

#scimage

Изображение. Семена пяти видов растений (батата, кукурузы, двух видов гороха и мари), заботливо собранные американскими индейцами чокто и отправленные на МКС в ноября 2023 года. Семена пробыли в космосе целых полгода и вернулись на Землю в апреле 2024. Следующей весной ребята из чокто высадят их рядом с земными аналогами, чтобы посмотреть, как изменилась их плодовитость в результате работы астронавтами. А вдруг повысилась — будем семена в космос отправлять для повышения урожайности!

Что думаете?

#scimage