Новини фізики
Физики продемонстрировали работу квантового переключателя | Друк |
Написав Paltsun   
Четвер, 02 червня 2016, 16:49

Физики Гарвардского университета и Массачусетского технологического института под руководством Михаила Лукина придумали квантовые переключатели, управлять работой которых можно единичными фотонами. Свое исследование авторы опубликовали в журнале Nature, кратко с ним можно ознакомиться на сайте Гарвардского университета.

В своей работе ученые впервые создали схему, позволяющую интегрировать квантовый переключатель в оптическую сеть, которая может быть объединена с другими аналогичными узлами. По сути, это первая работа, в которой исследователям удалось добиться значительного прогресса в масштабируемости таких квантовых технологий.

Физики привели атом в особое квантовое состояние, характеризуемое некоторой суперпозицией волновых функций. Это положение позволяет атому находиться и во включенном, и в выключенном состояниях; в зависимости от его взаимодействия с фотоном, может инициироваться проявление одного из этих состояний. Один атом может регулироваться одним фотоном, и, как заявили ученые, такие атомы можно объединить в системы.

Для этого ученые поместили в вакуумную камеру отдельные атомы, охладили их до температуры, близкой к абсолютному нулю и с помощью оптического пинцета перемещали атом на нанометровые расстояния. Потом исследователи облучали атом фотонами, чтобы получить указанное выше квантовое состояние специального вида ─ изменяли квантовую фазу, и управляли его включением и выключением единичными фотонами.

Авторы сомневаются, что их наработки найдут применение в настольных компьютерах, но уверены, что они окажутся полезными для волоконно-оптических сетей, использующих квантовую криптографию. (источник)

 
Предложен практичный способ «остановки» света | Друк |
Написав Paltsun   
Середа, 20 квітня 2016, 12:45

Фотоны — когда они не в вакууме — путешествуют не с фазовой скоростью, с которой движется фронт индивидуальной волны, а с групповой, определяющей скорость движения пакета световых волн. Если вы хотите «задержать» свет, нужно лишь довести групповую скорость до нуля.

…Только сказать это несколько проще, чем сделать: да, фотонные кристаллы, сочетающие повторяющиеся области с высоким и низким коэффициентом преломления, могут снизить групповую скорость волн. Но на практике любой такой кристалл содержит неизбежные включения, нарушающие его структуру, и это не позволяет довести групповую скорость до нуля.

Проблему, конечно, можно обойти: пара лазеров, светящих на материал одновременно, подавляет электронный переход, вызываемый светом определённой частоты, делая материал прозрачным к таким волнам. Если один из лазеров внезапно отключить, создавая условия, при которых такая искусственная прозрачность разрушается, свет можно поймать в материале и «хранить» там вплоть до минут, пользуясь спиновыми возбуждениями электронов материала. Однако получается это только тогда, когда спиновые возбуждения электронов когерентны. А когерентность эта разрушается, как только температура становится на несколько градусов выше абсолютного нуля. Не очень практично, верно?

Ортуин Гесс (Ortwin Hess) вместе с коллегами по Имперскому колледжу Лондона (Великобритания) придумал схему попроще. Учёные предлагают взять кусок кремния толщиной в 290 нм и покрыть его 500-нанометровым слоем оксида индия-олова. Эта комбинация сможет поддерживать такие оптические состояния, когда частоты волн света являются комплексными числами. Более того, один из таких оптических режимов будет иметь групповую скорость, точно равную нулю. (читать дальше)

 
Неописанная частица | Друк |
Написав Paltsun   
Середа, 20 квітня 2016, 12:43

Коллаборация эксперимента LHCb на Большом адронном коллайдере подтвердила существование экзотического адрона Z(4430) – новой частицы, не описываемой традиционной кварковой моделью. Об этом сообщается на сайте ЦЕРНа.

Как известно, все мы, и все вещества вокруг нас, состоят из атомов, которые, в свою очередь, состоят из ядер в виде склеенных сильным притяжением протонов и нейтронов и витающих вокруг них электронов. Протоны и нейтроны образованы еще более мелкими частицами – кварками.

Ранее теоретически и экспериментально было показано, что существует только шесть типов кварков, и каждому кварку соответствует античастица – антикварк. В рамках стандартной кварковой модели считалось, что эти кварки образуют другие частицы, состоящие либо из 2, либо 3 частиц. Частицы из трех кварков получили название барионы, примерами барионов являются хорошо нам известные протоны и нейтроны. В свою очередь, частицы из 2 кварков, а именно одного кварка и одного антикварка, называются мезонами. Примерами мезонов являются пионы (π-мезоны) и каоны (К-мезоны).

Частицы, состоящие из кварков, называются адронами. Как отмечал в 2008 году российский физик Дмитрий Дьяконов в своей статье про БАК: «Слово «адрон» (от греческого «сильный») было придумано и введено в мировой обиход академиком Львом Борисовичем Окунем; оно обозначает сильновзаимодействующие элементарные частицы – протон, нейтрон и многие другие нестабильные частицы, а в широком смысле также и ядра».

Главным автором ставшей уже традиционной кварковой модели был американский физик, лауреат Нобелевской премии Гелл-Манн (Gell-Mann, 1964). В понимании, что все адроны состоят из 2 или 3 кварков, эта модель пребывала до 2003 года. (читать дальше)

 
Как поджечь термит с помощью тёмной материи | Друк |
Написав Paltsun   
Середа, 20 квітня 2016, 12:42

Помните, мы сообщали о трагическом несовпадении: космические телескопы подсказывают, что частицы тёмной материи (ТМ) есть, причём довольно массивные, а наземные лабораторные эксперименты если и показывают намёки на такие частицы, то совсем другой массы? Очевидно, если мы хотим убедиться в их существовании, нужны такие эксперименты, которые могли бы «железно» решить вопрос о массе вимпов — слабо взаимодействующих частиц тёмной материи. И тут на сцене появляются Анджей Друкер (Andrzej Drukier) из американской компании Biotraces и его коллеги: они предлагают новый тип более простого и дешёвого детектора вимпов, способного побороться за окончательное решение ТМ-вопроса.

Важность такого рода детектора огромна: нынешние расположены глубоко под землей (например, в толще антарктического льда), страдают рядом технических проблем; главное же — их должно быть много, а они дороги. В общем, наземный поиск ТМ движется не так быстро, как хотелось бы. (читать дальше)

 
Тёмная материя, вероятно, указывает на неизвестный вид фундаментальных взаимодействий | Друк |
Написав Paltsun   
Середа, 20 квітня 2016, 12:39

Гамма-телескоп «Ферми» не первый год намекает на наличие в центре нашей Галактики следов аннигиляции частиц тёмной материи (ТМ) — субстанции, вроде бы составляющей основную часть всего сущего, но до сих пор надёжно не зарегистрированной. Предполагается, что ТМ, как и обычная материя, имеет для своих частиц «тёмные» же античастицы, и рано или поздно такие «напарники» должны сталкиваться, порождая то же, что вещество, столкнувшееся с антивеществом, — поток частиц света, фотонов высоких энергий.

Поскольку ТМ точно способна гравитационно взаимодействовать с обычной, то её притягивает к центру Галактики, плотнее всего упакованному материей. И вероятность подобной аннигиляции в ядре должна быть самой высокой, порождая заметный избыток гамма-излучения:

Новое исследование, предпринятое учёными во главе с Танцу Дайланом (Tansu Daylan) из Гарвардского университета (США), в очередной раз попыталось проверить, так ли это — или загадочное излучение из центра Галактики всё же вызвано быстровращающимися нейтронными звёздами, также способными на гамма-излучение в наблюдаемом «Ферми» диапазоне. (читать дальше)

 
«ПочатокПопередня12345678910НаступнаКінець»

Сторінка 7 з 18