Физики выявили универсальный скоростной предел для перемешивания квантовой информации

Американские физики-теоретики обнаружили "предел скорости" распространения квантовой информации в больших системах. Опубликовав свои результаты в журнале Physical Review Letters, Амит Викрам и его коллеги из Университета Мэриленда впервые доказали, что это минимальное время тесно связано с энтропией и температурой системы, что, возможно, откроет путь к более глубокому пониманию квантовой информации в широком диапазоне физических условий.

Если наноалмаз размером 4 нанометра подвергнуть сильному давлению, он станет гибким

Учёным известно, что наноалмазы, которые в тысячи раз меньше песчинки, могут выдерживать растяжение или сжатие, разрушающее обычный алмаз. Но никто не знал, как именно это происходит. В статье, опубликованной в журнале Physical Review X, Чунсинь Шань из Чжэнчжоуского университета в Китае и его коллеги исследовали алмазы размером всего в четыре нанометра, чтобы посмотреть, как они реагируют на давление. Согласно публикации, по мере уменьшения размера алмазы становились значительно менее жесткими. В то время как алмаз размером 13 нанометров почти так же тверд, как алмазы, используемые в ювелирных изделиях, алмаз размером 4 нанометра примерно на 30% мягче.

Угловое взаимодействие нематичности, сверхпроводимости и странной металличности в трехслойном графене с магическим углом скручивания

Учёные из Университета Брауна, Гарвардского университета и Национального института материаловедения Японии провели исследование по изучению взаимодействия между сверхпроводимостью, нематичностью и странной металличностью в слоистом графене с магическим углом скручивания. Результаты, опубликованные в журнале Nature Physics, предлагают новые интересные сведения о фундаментальных механизмах, лежащих в основе транспортной анизотропии, которая описывает, как электрический ток ведет себя в зависимости от направления его течения.

Два внешних кольца Урана имеют совершенно разное происхождение

Астрономы, использующие обсерваторию им. Уильяма Кека на острове Мауна-Кеа, Гавайи, раскрывают новые сведения о составе и происхождении двух внешних колец Урана. Используя данные из архива обсерватории Кека (KOA) в сочетании с наблюдениями, проведенными космическими телескопами Хаббл (HST) и Джеймса Уэбба (JWST), исследователи построили первый полный спектр отражения (солнечного света, отраженного от колец) колец μ и ν, подтвердив их цвета и раскрыв их детальный состав. Эти кольца необычны тем, что они чрезвычайно тусклые и вращаются внутри плотной системы из 14 внутренних спутников планеты. Полученные результаты указывают на две совершенно разные версии происхождения. Исследование, проведенное Калифорнийским университетом в Беркли, опубликовано в журнале Journal of Geophysical Research: Planets.

Лазерный метод позволяет синтезировать тонкие пленки квантовых материалов при температуре 3000 Кельвинов

Нанесение чрезвычайно тонких слоев материалов равномерным и однородным способом имеет решающее значение для производства полупроводников, которые являются основой современной электроники. Не все материалы можно легко осаждать в виде таких тонких слоев, например, материалы с очень высокими температурами плавления. Учёные из Калифорнийского технологического института под руководством Остина Миннича, профессора машиностроения и прикладной физики и заместителя председателя Отдела инженерии и прикладных наук, продемонстрировали лазерный метод получения тонких пленок таких материалов, как ниобий. Эта работа может оказать непосредственное влияние на сверхпроводящую электронику, используемую в квантовых компьютерах. Работа опубликована в журнале Applied Physics Letters.

Разработана физическая теория о том, как молекулярные моторы организуют трехмерную структуру генома ДНК

Ученые из Сколтеха и Потсдамского университета разработали физическую теорию, которая проливает свет на то, как молекулярные моторы организуют трехмерную структуру генома. Используя теоретическую физику полимеров и компьютерное моделирование, впервые был рассчитан универсальный параметр этой организации — плотность петель, образующихся в результате активного выталкивания когезиновыми моторами в каждой живой клетке. Результаты исследования, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences , показывают, что от 60% до 70% всей ДНК в клетке находится внутри петель, каждая из которых образована ровно одним молекулярным мотором. Это означает, что экструзия петель является ключевым механизмом для компактизации двухметровых хромосом внутри живой клетки.

Лазерно-плазменный ускоритель обеспечивает работу лазера на свободных электронах в течение рекордных 8 часов

Впервые было продемонстрировано, что лазерно-плазменный ускоритель может надежно поддерживать работу лазера на свободных электронах более восьми часов. Результат, опубликованный в журнале Physical Review Accelerators and Beams, был достигнут группой под руководством Финна Кохрелла из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли в сотрудничестве с техасской компанией Tau Systems — и вскоре может сделать эту технологию значительно более доступной для широкого спектра применений в промышленности и научных исследованиях.

Квантовое преобразование Фурье достигло 52 кубитов

Компания ParityQC из Инсбрука, отделившаяся от IBM, специализирующаяся на квантовой архитектуре, выполнила квантовое преобразование Фурье с использованием 52 сверхпроводящих кубитов на квантовом процессоре IBM Heron. Это превзошло предыдущий рекорд в 27 кубитов, установленный два года назад с помощью ионно-ловушечного квантового компьютера. Результаты были опубликованы на сервере препринтов arXiv.

Напечатанные сети мемристорных нанолистов MoS₂ для импульсных нейронов с многоуровневой сложностью

Учёные из Северо-Западного университета разработали гибкие, недорогие устройства, генерирующие электрические сигналы — искусственные нейроны, которые не просто имитируют мозг, но взаимодействуют с ним. При тестировании на срезах ткани мозга мышей искусственные нейроны успешно вызывали реакцию реальных нейронов, демонстрируя новый уровень биосовместимости. Основой этого прогресса является серия электронных чернил, созданных из наноразмерных хлопьев дисульфида молибдена (MoS₂), который действует как полупроводник, и графена, который служит электрическим проводником. В работе была использована аэрозольная струйная печать. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Nanotechnology.

Исследование динамики сверхбыстрого нагрева и ионизации в плазме твердого тела с помощью времяразрешенного резонансного рентгеновского поглощения и излучения

Выбивание электронов лазерными вспышками приводит к образованию чрезвычайно горячей плазмы, состоящей из заряженных частиц. Исследователи из HZDR объединили два самых современных лазера: рентгеновский на свободных электронах и высокоинтенсивный оптический ReLaX на экспериментальной станции HED-HiBEF Европейского рентгеновского лазера на свободных электронах в Шенефельде, недалеко от Гамбурга. Результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, дают фундаментальное представление о взаимодействии высокоэнергетических лазеров и вещества в экстремальных условиях.