Пришло время для дайджеста новостей!

Квантовый Чеширский Кот разделился на частицу и волну
Китайские физики продемонстрировали это явление, сопровождающееся разделением корпускулярных и волновых атрибутов фотона по разным плечам интерферометра.

Хорватский учёный смягчил парадокс субмарины
Новая теория учёного оказалась в согласии с предыдущими попытками разрешения парадокса и подтвердила, что релятивистское тело будет тонуть.

Российские криптологи предложили новый способ защиты чатов в мессенджерах
Учёные разработали новый способ применения постквантовых криптографических алгоритмов для защиты группового обмена сообщениями в мессенджерах.

Удивительно, как Норберт Винер смог создать теорию кибернетики, послужившей одной из основ квантовой теории. Ведь он мог её случайно забыть!

Учёный славился внезапной рассеянностью. Однажды его семья переехала в новую квартиру. Жена Норберта положила ему в кошелёк бумажку, на которой написала новый адрес, так как знала, что муж не сможет найти дорогу домой, потому что забудет. В первый день после переезда, когда на работе ему пришла в голову очередная мысль, он полез в кошелёк, на обратной стороне той самой бумажки написал пару формул и, поняв, что мысль так себе, выбросил бумажку в урну.

Вечером, возвращаясь домой, Винер поехал по своему прежнему адресу и вскоре обнаружил, что там уже никто не живёт. В полной растерянности он подошёл к  первой встретившейся ему девочке и сказал: «Извините, возможно, вы помните меня. Я профессор Винер, моя семья недавно переехала отсюда. Вы не могли бы сказать, куда именно?» Девочка его внимательно выслушала и ответила: «Да, папа, мама так и думала, что ты это забудешь».

Оказывается, что часть информации, характеризующая чёрные дыры, закодирована в фотонных кольцах, которые вращаются вокруг них.

Вблизи чёрных дыр образуется светящаяся область, которая состоит из плазмы и фотонных колец. Эти кольца имеют особую структуру из фотонов, сделавших разное количество полуоборотов вокруг чёрной дыры. Физики-теоретики проанализировали квазинормальные моды вращающейся чёрной дыры и изучили околокольцевую область. По этим данным им удалось получить характеристики колебаний чёрной дыры. Оказывается, что когда объект падает в чёрную дыру, нарушая её тепловое равновесие, он проходит через фотонную оболочку вокруг дыры, выбивая фотоны. Эти выбитые фотоны делают обороты вокруг дыры и устремляются к наблюдателю, формируя тем самым фотонные кольца. Пока разрешения телескопов недостаточно для наблюдения структуры фотонного кольца, но учёные уже определили условия, в которых это станет возможным.

Пришло время для дайджеста новостей!

Физики из объединения MicroBooNE не увидели лёгких стерильных нейтрино
Данные исследования исключают существование лёгких стерильных нейтрино с массой порядка одного электронвольта.

Механическое вращение породило запутанность свойств фотона
Этот эффект помогает искать связь между квантовой механикой и теорией относительности.

Сотрудницы РКЦ, QRate и других крупных научных организаций рассказывают о своём опыте работы
Forbes Woman поговорил с женщинами, которые развивают квантовые технологии в России. Журналисты взяли интервью у Лианны Акопян (РКЦ), Наталии Малеевой (НИТУ МИСиС), Алёны Мастюковой (НИТУ МИСиС и РКЦ), Оксаны Борзенковой (МГУ) и Татьяны Казиевой (QRate).

Тетранейтрон — частица, состоящая из четырёх связанных нейтронов, недавно обнаруженная на низких энергиях.

Физики-теоретики подсчитали, что четыре нейтрона могут образовать резонансное состояние со временем жизни всего 3 × 10^-22 секунды, что составляет менее одной миллиардной секунды. 

Расчёты говорят, что тетранейтрон имеет энергию около 0,8 миллиона электронвольт.

Нейтроны, как и протоны, являются основой ядер атомов и одними из самых распространённых и долгоживущих частиц видимой материи во Вселенной. В «голом» виде нейтроны обычно живут около 15 минут, после чего распадаются на электрон, протон и антинейтрино. Детекторы нейтронов сегодня используются для поисков воды на других планетах, а также дефектов в микросхемах и других сложных приборах.

Одной из главных загадок природы, связанных с нейтронами, являются так называемые нейтронные звёзды — сгустки материи, целиком сложенные из подобных нейтральных частиц, которые по каким-то пока не известным причинам остаются стабильными и не распадаются.

А вы знали, что атомы можно перетаскивать специальным оптическим пинцетом?

Достижения современной физики позволяют учёным подбрасывать и подхватывать атом в полёте! Это необходимо для корректировки дефектов в атомных массивах – группах, которые удерживают ячейки оптической решётки. Суть процесса состоит в том, что ускоренный атом должен попасть в вовремя включённый и в последующем выключенный пинцет для того, чтобы необходимый атом был направлен в нужный массив для его восстановления.

Оптические пинцеты применяют в работах с динамическими архитектурами квантовых вычислений для исключения декогеренции атомов.

Пришло время для дайджеста новостей!

Физики увидели колебания ядерной плотности в ридберговских молекулах
Немецкие физики смогли увидеть колебание ядерной плотности в молекуле в реальном времени. Для этого они синтезировали ионизированные ридберговские молекулы в слабом электрическом поле и измеряли распределение ядерной плотности с помощью ионного микроскопа после его выключения.

Создана квантовая версия цифроаналогового преобразования
В этом физикам помогла квантовая телепортация на основе гибридной запутанности кубитов разного типа.

Российские учёные изобрели и успешно применили наноалмазный оптический термометр
Учёные из Пущино изобрели устройство, которое позволяет локально измерять внутриклеточную температуру, что в перспективе позволит создавать препараты точечного действия для лечения генетических заболеваний.

Аксион — это гипотетически бесспиновая частица с малой массой, которая появилась в физике в качестве решения проблемы нарушения комбинированной чётности в квантовой хромодинамике. Низкая интенсивность взаимодействия аксионов с обычной материей, а также их возможная роль в эволюции ранней Вселенной делают из них хороших кандидатов на роль тёмной материи. 

Кроме того, существуют теории на основе аксионоподобных частиц, которые отличает более сильное взаимодействие аксионов со светом. Примером таких теорий стали модели фотофильных и фотофобных частиц, или модель когенеза.

Всем привет!

Делимся приятной новостью из жизни РКЦ:  сегодня прошла официальная церемония награждения победителей конкурса научных работ молодых ученых и студентов вузов РАН.

Награду 🏅 получила Алёна Мастюкова — научный сотрудник группы «Квантовые информационные технологии» РКЦ, аспирант МФТИ кафедры РКЦ за работу под названием «Исследование процессов декогеренции в многочастичных квантовых системах».

Желаем Алёне успехов в научной деятельности и берем с нее пример!

Подробнее на портале Научная Россия

Для обнаружения аксионов учёные Университета Западной Австралии построили галоскоп.

Проект, в состав которого входит галоскоп, называется ORGAN (Oscillating Resonant Group AxioN). Сам галоскоп представляет собой охлаждённый до низких температур резонатор, находящийся в магнитном поле.

Принцип работы галоскопов основан на обратном эффекте Генри Примакова, который заключается в превращении аксиона в фотон под действием другого фотона. Магнитное поле в этом случае выступает в качестве источника этих дополнительных фотонов, а резонатор призван усилить рождение реальных фотонов на определённых частотах. Частота рождаемого фотона, в свою очередь, определяется массой аксиона или аксионоподобной частицы. Меняя параметры резонатора, физики могут сканировать диапазон в поисках сигнала.

Пришло время для дайджеста новостей!

Гидродинамическая решётка растаяла из-за квазичастиц
Учёные впервые применили концепт квазичастиц для исследования полностью классической системы.

Физики доказали необратимость квантовой запутанности
Физики показали, что операции над квантовыми системами, в которых не генерируется дополнительная квантовая запутанность (вдобавок к уже имеющейся в системе), в общем случае являются необратимыми.

Российские физики собрали квантовый вычислитель из куквартов
Учёные объединили два ионных кукварта и продемонстрировали универсальный набор квантовых операций на них. Схема из двух куквартов эквивалентна схеме из четырёх кубитов, при этом учёным не пришлось добавлять ионы в схему.

Решить парадокс исчезновения информации в чёрной дыре помогают её «квантовые волосы». С их помощью материя внутри чёрной дыры на квантовом уровне кодирует информацию во внешнем гравитационном поле, а это, в свою очередь, отражается на излучении Хокинга. 

Суть парадокса исчезновения информации в чёрной дыре заключается в том, что чёрная дыра будет постепенно испаряться, избавляясь от ранее попавших в неё тел вместе с информацией о них. В 2016 году Строминджер, Перри и Хокинг выпустили статью, в соответствии с которой информация покидает чёрную дыру через частицы без массы — «мягкие волосы» (фотоны или гравитоны). 

Своё название обсерватория получила не в честь известного рэпера, а потому, что её построили на антарктической станции «Амундсен — Скотт» и она находится глубоко в толще льда.

Конструкция нейтринного детектора достигает 1 км³. На глубине от 1 450 до 2 450 м располагаются «нити» с прикреплёнными оптическими детекторами (фотоумножители), по 60 на каждой. 

Учёные регистрируют черенковское излучение мюонов высокой энергии, движущихся в направлении вверх из-под земли. Эти мюоны образованы при взаимодействии мюонных нейтрино, прошедших сквозь Землю, с электронами и нуклонами льда. Тысячи километров земного вещества служат в качестве фильтра, отсекая все частицы, которые испытывают электромагнитное взаимодействие. Из всех известных частиц только нейтрино могут пройти Землю насквозь. 

Таким образом, хотя IceCube расположен на Южном полюсе, он обнаруживает нейтрино, приходящие с северной полусферы неба.

Пришло время для дайджеста новостей!

Запутанность двух ионов распространили на 230 м
Суммарная длина связывающего их волокна составила при этом 520 м. В итоге учёные добились степени соответствия запутывания, равной 88%.

Алфавит из структурированного света спасёт данные от турбулентности
Южноафриканские физики придумали алгоритм, который подбирает конфигурации структурированного света, устойчивые к турбулентности. Их можно будет использовать в качестве «алфавита» для устойчивой передачи данных по воздуху.

Учёные ИТМО предложили универсальный способ для генерации квантовых корреляций и запутанных состояний
Метод позволяет динамически влиять на параметры системы и задавать желаемые характеристики фотонов, например явления группировки или антигруппировки.

Квантовый двигатель может выполнять работу абсолютно без потерь энергии, избегая при этом сил трения и теплообмена с окружающей средой, — такой движок обладает максимальной эффективностью. У современных двигателей нет подобных свойств, ведь существующие законы физики ограничивают их применение, при этом часть энергии теряется.

И конечно же, в России есть разработки квантового двигателя. Так, в МФТИ создаётся «вечный движок» второй степени. Учёные разрабатывают машину, в которой КПД будет составлять 100%, превышая эффективность цикла Карно. Для этого они используют кубиты, то есть элементарные вычислительные модули, а также ячейки памяти квантовых компьютеров (они соединяются между собой на квантовом уровне). Кубиты способны поглощать тепловую энергию, после чего перемещают излишнюю энтропию в окружающую среду. В результате двигатель находится в состоянии, в котором он может работать бесконечно.

Физики поймали обратно первый экспериментальный подтверждённый эффект квантового бумеранга. По графику видно, что средний импульс атомов в изначально покоящемся бозе-эйнштейновском конденсате возвращается к нулю после серии периодических воздействий оптическими решётками. Как и предсказывала теория, эффект сохраняется только тогда, когда в системе есть симметрии относительно отражения и инверсии времени.