Новости науки. Команда ученых из Гарварда преуспела в создании особого вида квантового компьютера - квантового симулятора - состоящего из 256 кубитов. На сегодняшний день это самый большой квантовый симулятор в мире (предыдущий рекордсмен был изготовлен 2017 году и содержал 51 кубит). Подобный аппарат позволяет реализовать программируемую симуляцию квантовой системы, состоящей из 256 частиц, а количество доступных квантовых состояний превосходит количество атомов в солнечной системе. Симулятор реализован на решетке из сверххолодных атомов, захваченных с помощью оптических пинцетов. Квантовые симуляторы крайне важны для более глубокого понимания всё ещё малоизученного мира квантовой физики. С помощью изготовленного устройства учёным уже удалось пронаблюдать несколько экзотических квантовых состояний, никогда не встречавшихся ранее. Работа опубликована 7 июля 2021 года в Nature. Полный текст - тыц.

#news

Сегодняшний (видео)-APOD. Визуализация события слияния черной дыры и нейтронной звезды, зафиксированного в январе 2020 года детекторами гравитационных волн LIGO и Virgo (событие GW200115). Масса черной дыры составляет примерно 6 масс Солнца, масса нейтронной звезды - полторы солнечные массы. Синим цветом проиллюстрирована конфигурация гравитационного излучения системы. Тридцатисекундный видеоотрезок замедлен в тысячу раз по сравнению с реальным событием. Визуализация составлена по данным компьютерного моделирования.

#apod

На правах саморекламы. Наш новый канал, посвященный клеточным автоматам и фракталам. На канале будут выкладываться материалы и анимации, посвященные этим прекрасным объектам. Залетаем!

https://tttttt.me/automata_space

Сегодняшний APOD. Величественный вид галактики NGC 7814 (называющейся также Маленькое Сомбреро, за сходство с более крупной галактикой Сомбреро) накануне приобрёл новые оттенки. Яркое пятно чуть слева и сверху от галактического центра является не фоновой звездой нашей галактики, подобно многим другим объектам на изображении, а принадлежит самой Сомбреро. Зарегистрированная 17 июля вспышка отнесена к сверхновой типа 1а, типу объектов с крайне интересной физикой. Источниками вспышки для объектов этого типа являются белые карлики, обычно в двойных системах, аккумулирующие массу своего компаньона. Сверхновые типа 1а являются важным инструментом для астрономов, так как имеют почти одинаковую максимальную светимость, что позволяет с высокой точностью определять расстояния до небесных объектов.

#apod

Новости науки. Ученые из Университета Шанхая провели ряд замечательных экспериментов по измерению эволюции квантового состояния фотонов в фотонных кристаллах - структурах с периодически изменяющейся диэлектрической проницаемостью. Отличительной чертой эксперимента является то, что фотонные кристаллы были построены в виде фрактальной матрицы. Ученые обнаружили, что свет, распространяющийся в таких кристаллах, демонстрирует аномальные транспортные свойства. Напомним, что фракталы это самоподобные структуры, повторяющие себя на различных масштабах и встречающиеся повсеместно в природе, особенно в живых организмах. Согласно группе гипотез, подобные фрактальные структуры в нейронах мозга могут быть ответственны за механизм возникновения сознания - так называемая гипотеза квантового сознания. Более глубокое понимание проведённых экспериментов позволит понять, действительно ли квантовые процессы играют заметную роль в нашем мышлении. Статья опубликована в Nature Photonics 19 июля 2021 года.

#news

Сегодняшний APOD. Огромный космический Шаи-Хулуд пытается пожрать отбившуюся от скопления одинокую галактику. Поистине трагедия вселенских масштабов. На самом же деле, перед нами глобула CG4, находящаяся в 1300 световых лет от нас в созвездии Кормы. Подобные изолированные туманности называются туманностями Бока или кометными туманностями, так как обычно состоят из тёмной "головы" и более разреженного хвоста, чем визуально напоминают кометы. Туманность имеет характерный разрыв, напоминающий пасть или же руку, что так же наделило её именем "Рука Бога". Причина образования такого разрыва не выяснена. Глупая туманность не понимает, что галактика очень далеко. Снимок астрофотографов Nicolas Rolland и Martin Pugh.

#apod

Цитата. "Это был шок. Мы получили чудесные лаборатории для фундаментальных исследований, настоящую мечту любого уважающего себя физика. Но, каким-то образом, мы не испытывали к ним той нежной привязанности, как несколько лет назад, когда приобретение трёхсотдолларового спектроскопа было поводом для вечеринки. Сегодня мы получаем оборудование ценой в миллионы долларов и тут же строим планы на приобретение ещё более дорогостоящего. В былые дни физики полностью посвящали себя исследованию фундаментальных законов вселенной. Сегодня же нас просят заниматься совершенно ненаучными вещами, о которых ранее мы не могли и помыслить. Мы встречаемся с министром обороны, чтобы помочь составить бюджет на следующий год. Мы консультируем Президента по вопросам арсенала ядерных вооружений... Некоторые из нас заняты в промышленности, разрабатывая электронное оборудование, а иные определены в посольства в Англии, Франции и Германии. Мои коллеги, никогда даже не голосовавшие на выборах до Хиросимы, сейчас сидят подле наших представителей в Организации Объединённых Наций, когда на повестке стоит вопрос о ядерном вооружении." (с) Сэмюэл Гаудсмит о послевоенной физике

#цитата

Новости науки. Группа физиков из боннского университета ебанулась и выяснила, почему бирдекели, компакт диски и прочие круглые и, казалось бы, пригодные для метания объекты на самом деле являются весьма плохими снарядами - всего спустя долю секунды запущенный объект заваливается и падает на пол. Для выяснения причин такого поведения авторы составили математическую модель, учитывающую действие гравитации, подъемной силы и сохранение момента импульса. Модель показала, что заваливание снарядов происходит из-за того, что результирующая подъемная сила действует не на центр диска, а на его переднюю часть. Для проверки результатов моделирования, ученые также создали высокоточный метатель и прикрутили к нему высокоскоростную камеру. Они даже дали рекомендацию, как стабилизировать диски - их нужно ориентировать вертикально и придавать им обратное вращение. Полный текст работы - тыц

#news #humor

Историческая научная фотография. Джон Стюарт Белл, изобретатель одной из самых важных теорем квантовой теории, на своём мотоцикле Ariel в Харвелле, предположительно 1952 год. Бонус - хороший обзор по истории и сути теоремы - тыц.

Doctor Bell say we connected
He call me on the phone
Doctor Bell say united
He call me on the phone
But if we really together, baby,
How come I feel so all alone?

#scihistory

Научное изображение дня. Звёздное небо кажется нам вечным и незыблемым. Созвездия, описанные ещё на заре цивилизации, всё так же радуют нас узнаваемыми формами. На самом же деле, звёздный узор медленно меняется по мере того, как звёзды гравитационно воздействуют друг на друга в сложной динамической системе нашей галактики. Представленная анимация показывает, как будет меняться звёздное небо в течение следующих 400 000 лет. В расчет принято 40 000 ближайших звёзд, расположенных на расстоянии до 325 световых лет от Земли. Звёзды, движущиеся быстрее прочих, расположены ближе к нам и наоборот. Анимация составлена по данным орбитального телескопа Gaia, научная задача которого состоит в точном картографировании небесной сферы.

#scimage

Премьера рубрики. Математические этюды. Интересные, занимательные, забавные зарисовки из потрясающего мира математических закономерностей.

#math

https://telegra.ph/Gipoteza-Kollatca-08-04

Сегодняшний APOD. Команда телескопа горизонта событий представила очередные данные по сверхмассивной черной дыре, на этот раз расположенной в соседней галактике Центавр А. Представленное изображение иллюстрирует черную дыру на различных масштабах - от углового размера в несколько полных лун слева сверху до всего лишь одного светового дня в окрестностях гиганта. Галактика является активной, с ярко выраженным релятивистским джетом, который и явился основным предметом изучения. Физика образования джетов до сих пор до конца не изучена. Анализ новых данных подтверждает гипотезы и модели о большом вкладе магнитного поля аккреционного диска в их формирование.

#apod

Научное изображение дня. Одним из главных препятствий в разработке мощных квантовых компьютеров является проблема масштабируемости - как заставить множество кубитов работать сообща без разрушения их квантового состояния. Одной из подзадач является проблема адресации кубитов. Квантовые компьютеры работают при сверхнизких температурах в специальных криостатах, и до сегодняшнего дня для общения с каждым кубитом использовался отдельный проводник, который соединял кубит с внешней средой. По причине сверхнизких температур использование привычных чипов для контроля состояния системы внутри криостата было невозможно. Ученым из Intel совместно с Делфтским Техническим Университетом удалось решить эту проблему - они разработали специальный микрочип, способный функционировать в таких экстремальных условиях. Он осуществляет адресацию кубитов и тем самым значительно сокращает количество необходимых проводников. Изобретение сыграет важную роль в развитии технологии квантовых компьютеров. Ссылка на статью - тыц.

#scimage

Математические этюды. Парадокс Паррондо.

#math

https://telegra.ph/Paradoks-Parrondo-08-10

Сегодняшний APOD. Наряду с многочисленными благами, цивилизация принесла человечеству также световое загрязнение, которое является большим препятствием для любителей астрономии, заставляя их уезжать наблюдать небо в глухие тёмные места, куда не долетают рукотворные фотоны. Представленное композитное изображение, полученное двумя астрономами-любителями в Словакии (слева) и Чехии (справа), в местах с разным уровнем светового загрязнения, иллюстрирует разницу в шумовой засветке ночного неба. Фотографии сделаны во время прохождения метеорного потока Персеиды 2020 года. Хорошо видно, что метеоры потока радиально исходят из одной точки, расположенной в созвездии, собственно, Персея. Авторы изображения - астрофотографы Tomas Slovinsky и Petr Horalek.

#apod

Цитата. "Я стою один на берегу моря и начинаю думать. На берег набегает множество волн, бесчисленное количество молекул, каждая из которых бездумно занята своим делом; и таких молекул триллионы, они отделены друг от друга, но при этом, двигаясь в унисон, они образуют белые барашки волн. Из века в век, когда еще не было глаз, которые могли это увидеть, из года в год эти волны бились о берег так же, как и сейчас. Для кого? Для чего? На мертвой планете, где не было жизни. Никогда не отдыхая, измученное энергией, которую непомерно растрачивает солнце, проливая ее в космическое пространство. Нечто совсем крошечное вынуждает море реветь. Глубоко в море все молекулы повторяют узоры друг друга, пока не появятся новые и более сложные молекулы. Они создают другие молекулы, подобные себе, и начинается новый танец. Увеличиваясь в размере и сложности, живые существа, массы атомов, ДНК, белок танцуют еще более сложный танец. И вот из колыбели, на сухую землю ступают атомы, обладающие сознанием; материя, наделенная любопытством. Стою на берегу, удивляясь удивительному: я, вселенная атомов, атом во вселенной." (с) Ричард Фейнман, "Какое тебе дело до того, что думают другие?"

#цитата

Историческая научная фотография. Джоселин Белл Бернелл, первооткрывательница пульсаров, позирует на фоне радиотелескопа обсерватории Мулларда в Кембридже для газетной статьи в 1968 году, через год после открытия, ставшего важной вехой в развитии астрофизики. Изначально пытаясь обнаружить квазары, Джоселин наткнулась на высокопериодический сигнал, повторяющийся каждые 1.3 секунды. Из-за строгой периодичности даже возникло подозрение, что сигнал имеет рукотворную природу, благодаря чему первый обнаруженный пульсар назвали LGM-1 (от англ. "little green men" - маленькие зелёные человечки; современное название PSR B1919+21). За это открытие в 1974 году была вручена Нобелевская Премия, но не Джоселин, а её научному руководителю, Энтони Хьюишу, который до конца был скептичен к сигналу, списывая его на результат интерференции от земного источника, и принял результаты только после настойчивых объяснений.

#scihistory

Математические этюды. Tree(3) = ?.

#math

https://telegra.ph/Tree3-08-21

Забавная научная статья. Живые организмы преимущественно состоят из воды. Это значит, что им должны быть не чужды определённые гидродинамические закономерности. Ученые из Технологического Университета Суинберна Иван Максимов и Андрей Потоцкий рассуждали подобным образом, когда решили начать колебать дождевого червя, чтобы выяснить, будут ли в нём возникать волны Фарадея. Напомним, что волны Фарадея представляют собой нелинейные стоячие волны, образующиеся в жидкости, находящейся в вибрирующем сосуде. Удивительно, но обнаружилось, что при вертикальных колебаниях лежащего горизонтально дождевого червя действительно возникают субгармонические волны фарадеевского типа. Ученые даже составили математическую модель всего этого действа, аппроксимировав червя заполненным жидкостью цилиндром. Авторы утверждают, что результаты исследования могут оказаться полезными при изучении важных биологических процессов, например, распространения нервных импульсов. Работа опубликована в Scientific Reports в 2020 году.

#paper