Когерентная квантовая связь на большие расстояния в развернутых телекоммуникационных сетях

Учёные из Германии описали подход, позволяющий распространять квантовую информацию по оптоволоконным кабелям без необходимости криогенного охлаждения. Система использует когерентное распределение квантовых ключей с двойным полем, что облегчает передачу защищенной информации на большие расстояния. Квантовая коммуникационная сеть была развернута в трех телекоммуникационных центрах обработки данных в Германии (Франкфурт, Кель и Кирхфельд), соединенных 254 км коммерческого оптоволокна — это новый рекорд расстояния для реального и практического распределения квантовых ключей. Работа опубликована в журнале Nature.

Новаторский спектрометр для рентгеновского излучения с высокой энергией фотонов

Исследователи из European XFEL разработали новое устройство для рентгеновских измерений при высоких энергиях фотонов — спектрометр Лауэ. Он позволяет обнаруживать рентгеновский свет с энергией фотонов более 15 килоэлектронвольт с улучшенной эффективностью и высочайшей точностью. Это важно для исследования технически значимых материалов, которые, например, транспортируют электричество без потерь или обеспечивают более эффективное протекание химических процессов. Результаты опубликованы в журнале Journal of Synchrotron Radiation.

Открыты ещё два двуликих белых карлика

Ранее считалось, что поверхность большинства белых карликов состоит в основном из водорода. Но два года назад учёные обнаружили белый карлик, у которого с одной стороны была водородная поверхность, а с другой — гелиевая. С тех пор было открыто еще пять звезд, включая две новые. Трио астрономов и астрофизиков из Университета Оклахомы в США, работая с коллегой из Университета Монреаля в Канаде и еще одним из Гарвардского и Смитсоновского центра астрофизики, также в США, обнаружили еще два двусторонних белых карлика, доведя общее число обнаруженных объектов до семи. Исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal, выявило доказательства того, что на их природу (конвекцию) влияют магнитные поля в звездах.

Влияние дипольных вихрей на распространение звука в северо-восточной части Южно-Китайского моря

Мезомасштабные вихри — это большие, закрученные океанские течения, диаметр которых составляет километры. Эти вихри не являются постоянными, по сравнению с океанским Гольфстримом, но могут длиться порядка недель или месяцев и оказывают большое влияние на климат, циркуляцию и смесь тепла, соли и питательных веществ в океане. Учитывая их временный характер, мезомасштабные вихри также могут влиять на то, как звуковые волны перемещаются или распространяются, в зависимости от их размера, скорости, направления течения и местоположения. Понимание этих эффектов имеет решающее значение для точного обнаружения подводных целей и дальней связи. Северо-восточная часть Южно-Китайского моря имеет высокую вероятность развития антициклонических вихрей (АВ), которые вращаются по часовой стрелке из-за местных течений и ветрового напряжения. Когда АЭ развивается в этом регионе, он часто сопровождается циклоническим вихрем (ЦВ), который вращается против часовой стрелки, образуя дипольные вихри. Учёные из Китайской академии наук и Шаньдунского университета науки и технологий в Циндао, Китай, изучила три набора дипольных вихрей в Южно-Китайском море, чтобы лучше охарактеризовать их влияние на звуковые волны. Работа опубликована в журнале Ocean-Land-Atmosphere Research.

Связанные состояния с полосами в континууме в цилиндрических зернистых кристаллах

Почти столетие назад лауреаты Нобелевской премии Джон фон Нейман и Юджин Вигнер предложили контринтуитивную концепцию: при определенных условиях волны могут быть захвачены на неопределенный срок без какой-либо утечки энергии. Эти так называемые связанные состояния в континууме (BIC) подобны водоворотам, которые остаются на месте, даже когда река течет вокруг них. Но в течение десятилетий ученые считали, что это явление не может существовать в компактной одночастичной системе. Совместная исследовательская группа успешно продемонстрировала полное удержание механических волн в одном резонаторе. Их результаты, опубликованные 3 апреля в Physical Review Letters.

Запутывание фотонов ближнего поля в полном угловом моменте

В работе, опубликованной в журнале Nature, учёные из Техниона под руководством аспиранта Амита Кама и доктора Шаи Цессеса обнаружили, что возможно запутывание фотонов в наносистемах, размер которых составляет одну тысячную часть размера волоса, но запутывание осуществляется не за счет обычных свойств фотона, таких как спин или траектория, а только за счет полного углового момента.

Настраиваемые колебания поляритона Раби в микрорезонаторах перовскита с изменяющейся фазой

Учёные успешно настроили осцилляции Раби поляритонов, квантовых составных частиц, используя изменения электрических свойств, вызванные трансформацией кристаллической структуры. Исследование, опубликованное в Advanced Science, демонстрирует, что свойствами квантовых частиц можно управлять без необходимости использования сложных внешних устройств, что значительно повысит осуществимость практической квантовой технологии. Группу возглавлял профессор Чанг-Хи Чо с кафедры физики и химии DGIST.

Генерация сверхбыстрых магнитных шагов для когерентного управления

Исследователи из Института структуры и динамики материи Макса Планка (MPSD) разработали инновационный метод изучения сверхбыстрого магнетизма в материалах. Они продемонстрировали генерацию и применение ступенчатых магнитных полей, при которых магнитное поле включается за считанные пикосекунды. Работа опубликована в журнале Nature Photonics.

Полностью электрическая слоистая спинтроника в альтернативных магнитных бислоях

Исследовательская группа под руководством Сингапурского университета технологий и дизайна (SUTD) представила новый метод управления спином электрона с использованием только электрического поля. Работа опубликована в Materials Horizons. Результаты демонстрируют, как новый тип магнитного материала, альтермагнитный бислой, может использовать новый механизм, называемый блокировкой спинов слоев, что позволяет осуществлять полностью электрическую манипуляцию спиновыми токами при комнатной температуре.

Скрытое сверхпроводящее состояние в NbSe₂

Обнаружен неожиданный сверхпроводящий переход в чрезвычайно тонких пленках диселенида ниобия (NbSe₂). В публикации в Nature Communications уведомляется, что когда эти пленки становятся тоньше шести атомных слоев, сверхпроводимость больше не распространяется равномерно по всему материалу, а вместо этого ограничивается его поверхностью. Это открытие бросает вызов предыдущим предположениям и может иметь важные последствия для понимания сверхпроводимости и разработки передовых квантовых технологий.