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

APOD. Соединение Венеры и Юпитера на небесной сфере, фотографируемое индийским астрономом-любителем недалео от города Дханбад ежедневно с 21 февраля по 2 марта 2023 года. В течение 10 дней планеты шли друг к другу в гости, на чай, а в один из дней к ним даже присоединилась Луна (но надолго не задержалась). В момент наибольшего сближения их разделяло менее лунного диска. Однако не стоит забывать, что все это иллюзия, вызванная проекцией разноудаленных в пространстве объектов на двумерную небесную сферу, и что даже в момент максимального сближения планеты разделяли сотни миллионов километров космического ужаса.

Что думаете?

#apod

Новости науки. Астрофизики из Технологического института в Рочестере открыли новый способ образования планет — из останков разрушаемых звезд.

Обычные планетные системы образуются одновременно со своей родительской звездой — в результате коллапса газопылевого облака, являющегося исходным материалом как для звезды, так и для планет.

Однако иногда ученые обнаруживают космические объекты, не укладывающиеся в такой сценарий формирования. Например, планетная система WD 1856+534, расположенная в 80 световых годах от нас и состоящая из белого карлика и газового гиганта размером с Юпитер. Проблема здесь в том, что газовый гигант обращается настолько близко к звезде (в 50 раз ближе, чем расстояние между Землей и Солнцем), что объяснить его формирование обычным сценарием никак нельзя.

Покумекав, как же такое могло произойти, астрофизики сочинили новую гипотезу. Вполне вероятно, что раньше система представляла собой двойную, состоящую из белого карлика и звезды типа Солнца. В таких системах, если расстояние между компонентами не велико, массивный белый карлик часто перетягивает на себя материал звезды-компаньона, частично аккумулируя его на себя, частично выбрасывая в межзвездное пространство, а частично оставляя рядом в виде аккреционного диска. Часто, в результате этого процесса вторая звезда полностью разрушается. И тут ученые подумали, что ведь ничто не запрещает планете сформироваться из аккреционного диска, аналогично тому, как в стандартном сценарии это происходит из диска протопланетного. Это объяснило бы и то, почему планета находится так близко. А остаток аккреционного диска со временем рассеился бы, оставив лишь новорожденную планету. Так что, вполне вероятно, что новорожденная планета вылезла прямиком из умирающей звезды.

К сожалению, пока что подтвердить такую гипотезу формирования не представляется возможным, ибо других подобных систем на отличных стадиях эволюции у нас нет. Помочь смог бы спектральный анализ новой планеты — ее элементный состав мог бы подсказать, из звезды на какой стадии эволюции планета образовалась. Но и здесь чувствительности наших приборов пока недостаточно.

Работа опубликована в arXiv 19 июля 2024 года.

Изображение: гипотетический вид системы по версии Eyes on exoplanets

Что думаете?

#news

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

Цитата. "Послушайте, ничто в физике не является полностью понятым. Мы всегда постепенно развиваем наше понимание практически любого феномена. Если, говоря, что что-то понятно, вы имеете в виду некоторое финальное, абсолютное понимание, которое никогда не изменится, — я думаю, что почти ничто в физике не соответствует этому. Если же вы имеете в виду некоторый текущий консенсус или правила использования и составления предсказаний — я думаю, в этом смысле мы хорошо понимаем, что такое энтропия" (с) Леонард Сасскинд, отвечая на вопрос, понимаем ли мы, что такое энтропия.

Что думаете?

#цитата

APOD. Спутник Сатурна Титан, одно из самых привлекательных тел для будущих астроисследователей и колонизаторов в нашей планетной системе. Это единственное, кроме Земли, тело, на поверхности которого существует жидкость в свободном состоянии, а его атмосфера настолько плотная, что пробиться через нее в видимом диапазоне решительно невозможно — в нем спутник представляется однородным желтоватым шариком. Однако аппарату Cassini, работавшему на орбите Сатурна с 2004 по 2017 гг. (а потом совершившему героический прыжок в его недра), удалось использовать инфракрасный диапазон, в котором атмосфера, не побоюсь этого слова, планеты гораздо прозрачнее и детали поверхности уже различимы. Cassini использовал для этого инфракрасный спектрометр VIMS, работающий на длинах волн порядка нескольких микрометров. На изображении — шесть инфракрасных карт поверхности Титана окружают его видимое обличье. В красном канале карт закодирована интенсивность длины волны в 1.59 мкм, в зеленом — 2.03 мкм и в синем — 1.08 мкм. Их комбинация отражает свойства материалов, составляющих вещества поверхности. Например, коричневые регионы в экваториальных областях представляют собой песчаные дюны, а голубоватые области могут содержать водяной лед. Снимки позволили выяснить, что Титан обладает сложной поверхностью с множеством геологических особенностей, что делает его еще привлекательнее для будущих миссий.

Что думаете?

#apod

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

Новости науки. Ого! Ребята из ETH Zürich реализовали первый в истории механический кубит.

Новость действительно интересная. Долгое время создание механических кубитов, то есть механически вибрирующей системы, находящейся в квантовой суперпозиции нескольких мод вибраций, считалось маловозможным. Трудности связаны в основном с очень коротким временем декогеренции механических систем из-за акустических потерь и взаимодействия со средой. Другая сложность в том, что резонансные частоты (фактически, энергетические уровни квантовой системы) равномерно распределены по шкале энергии, а для реализации кубита нужно как-то изолировать две частоты от всех остальных, то есть приблизить их друг к другу и отдалить от прочих.

Похоже, физикам из Цюриха удалось решить эти проблемы. Их устройство представляет собой небольшой куполообразный кусочек нитрида алюминия, нанесенный на сапфировую подложку, который совершает акустические колебания при подаче внешнего напряжения. Рядом с нитридноалюминиевым куполом расположен классический сверхпроводящий кубит с небольшой антенной, которая и индуцирует колебания в механической системе. Каким-то оразом взаимодействие этих двух систем (не буду притворяться, что даже примерно понимаю, как это работает) приводит к тому, что в мехническом осцилляторе получается изолировать и квантово суперпозиционировать два фононных энергетических уровня.

Ребята даже продемонстрировали функциональные свойства кубита, выполнив базовые квантовомеханические логические операции и простейшие квантовые алгоритмы. Пока не очень понятно, имеет ли такая система какие-то преимущества перед традиционными сверхпроводящими, оптическими или атомарными кубитами, но это как минимум совершенно новый принцип построения квантовых систем и новое измерение в фазовом пространстве возможных квантовых устройств. Будем следить за развитием.

Новость опубликована в Science 14 ноября 2024 года. Полный текст стати доступен в arXiv — тыц.

Что думаете?

#news