Экспериментальное усиление случайности

Учёные из Цюрихского технологического института (ETH) под руководством Ренато Реннера и Андреаса Вальраффа из физического факультета продемонстрировали, как можно усилить случайность с помощью квантовой физики. Их результаты, опубликованные в журнале Nature, представляют собой важный этап в этой области.

Моделирование динамики лагранжевых частиц в турбулентных потоках с использованием метода Мори-Цванцига на основе данных

Исследовательская группа из Лос-Аламосской национальной лаборатории разработала первую в своем роде систему машинного обучения, которая моделирует хаотические движения частиц в турбулентном потоке. Команда разработала и применила первую основанную на данных авторегрессионную модель машинного обучения для описания динамики турбулентности в больших масштабах. Исследование демонстрирует, что машинное обучение может преодолеть давние препятствия в моделировании хаотических движений частиц. Разработанная модель обучается на основе динамической системы турбулентных лагранжевых траекторий, учитывающей всю динамику системы, что позволяет делать точные краткосрочные прогнозы и статистически обоснованные прогнозы на более длительные периоды. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Лазерно-индуцированное зарождение хопфионов в хиральном магните

В работе, опубликованной в журнале Nature Physics, шведско-немецко-люксембургско-китайская группа учёных обнаружила магнитные хопфионы. Эксперименты проводились на хиральных магнитных кристаллах. Физики изучали тонкие пленки железа-германия (FeGe) толщиной около 110–200 нанометров. Прорыв стал возможен благодаря использованию фемтосекундных лазерных импульсов.

Квантовый ключ к пониманию хаоса позволяет передавать изображения через сложные среды с использованием квантовой запутанности

Точная передача пространственной информации, такой как изображение объекта, является серьезной проблемой в современной оптике. Однако эта задача усложняется, как только свет проходит через неупорядоченные среды, такие как биологические ткани, атмосферная турбулентность или многомодовые оптические волокна. В таких условиях рассеяние искажает информацию, делая итоговое изображение совершенно нечитаемым. Учёные из Института нанонаук в Париже, лаборатории Кастлера-Бросселя и Университета Глазго разработали инновационный метод, который делает рассеивающую среду прозрачной исключительно для информации, переносимой запутанными парами фотонов, в то время как та же среда остается полностью непрозрачной для классического света. Их работы опубликованы в журналах Optica и Nature Physics.

Графен, обогащенный тритием, может ускорить поиски массы нейтрино

Группа физиков во главе с Валентиной Тоццини из Института нанонауки в Пизе опубликовала в журнале Physical Review C новые теоретические расчеты, предполагающие, что графен, насыщенный тритием, может дать будущим экспериментам решающее преимущество в измерении масс нейтрино с беспрецедентной точностью.

Обнаружение оптических квазипериодических колебаний в блазаре 3C 454.3

Блазары — это очень компактные квазары, связанные со сверхмассивными чёрными дырами (СМЧД) в центрах активных гигантских эллиптических галактик. Они принадлежат к более крупной группе активных галактик, в которых находятся активные галактические ядра (АГЯ), и являются наиболее многочисленными внегалактическими источниками гамма-излучения. Их характерной особенностью являются релятивистские струи, направленные почти точно в сторону Земли.

Физики смогли измерить время жизни магнонов до 18 микросекунд

Физикам удалось привести магноны в такое состояние, при котором время жизни магнонов увеличилось почти в 100 раз. Магноны, имеющие время жизни 18 микросекунд, превращаются из промежуточных звеньев с потерями в надежные квантовые запоминающие устройства и каналы связи с низкими потерями на чипе. Долгоживущие магноны становятся надежными носителями квантовой информации, сравнимыми со сверхпроводящими кубитами, используемыми в современных ведущих квантовых процессорах. Результаты исследования недавно были опубликованы в журнале Science Advances.

Электрический двойной слой активирует молекулярный переключатель, лежащий в основе реакций в батареях и водороде

От зарядки смартфонов до производства водорода — раскрыты фундаментальные принципы энергетических технологий. Корейские исследователи впервые определили, как изменяются молекулярные структуры в сверхмалом пространстве — "электрический двойной слой". Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, открывает новый путь для одновременного повышения эффективности и производительности в аккумуляторных, водородных и углеродно-нейтральных технологиях за счет снижения потерь энергии и избирательного инициирования желаемых реакций.

Метод атомно-колоночной микроскопии позволяет обнаружить скрытые магнитные структуры в антиферромагнетиках

Антиферромагнитные материалы с антипараллельными атомными спинами и нулевой суммарной намагниченностью являются быстрыми и устойчивыми к внешним магнитным помехам, что делает их идеальными для высокоскоростных спинтронных устройств высокой плотности. Однако их нулевая суммарная намагниченность затрудняет традиционную визуализацию, поскольку методы, основанные на нейтронах или синхротронном излучении, имеют ограниченное разрешение и не позволяют легко исследовать микроскопические области или границы раздела. Группа учёных разработала метод электронного магнитного кругового дихроизма (ЭМКД) с разрешением по атомному столбцу, позволяющий визуализировать антиферромагнитный порядок на атомном уровне. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Nanotechnology.

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.