Роботехника решает вопросы искривленного пространства

Когда люди, животные и машины перемещаются по миру, они всегда на что-то наталкиваются, будь то земля, воздух или вода. До недавнего времени физики считали, что это константа, соответствующая закону сохранения импульса. Теперь исследователи из Технологического института Джорджии доказали обратное — когда тела существуют в искривленных пространствах, оказывается, что они действительно могут двигаться, не упираясь во что-то.

Графит превращается в шестиугольный алмаз за пикосекунды

В новых экспериментах ученые из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LLNL) смоделировали условия формирования лонсдейлита, используя пикосекундное лазерное сжатие, и наблюдали переход с помощью современной характеристики материала с использованием фемтосекундных рентгеновских импульсов.

В моделировании замерзания воды искусственный интеллект раскалывает лед

Команда из Принстонского университета точно смоделировала начальные этапы образования льда, применив искусственный интеллект (ИИ) к решению уравнений, управляющих квантовым поведением отдельных атомов и молекул. Полученное моделирование описывает, как молекулы воды превращаются в твердый лед с квантовой точностью. Этот уровень точности, который когда-то считался недостижимым из-за требуемой вычислительной мощности, стал возможен, когда исследователи включили в свои методы глубокие нейронные сети, форму искусственного интеллекта. Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Структурная флуктуация в переохлажденной жидкости оказывает решающее влияние на зарождение и рост кристаллов

Кристаллизация в жидкостях является фундаментальным фазовым переходом. В то время как в течение многих лет понимание кристаллизации определялось классической теорией нуклеации, недавние исследования сместили акцент на неклассические пути кристаллизации. В новом исследовании ученые из Института промышленных наук Токийского университета показывают, что структура предшественника кристалла, которая формируется спонтанно как структурная флуктуация в переохлажденной жидкости, оказывает решающее влияние на зарождение и рост кристаллов.

Новая информация о вспышках молний гигантского джета, достигающих космоса

Подробное трехмерное исследование массивного электрического разряда, поднявшегося на 50 миль в космос над грозой в Оклахоме, предоставило новую информацию о неуловимом атмосферном явлении, известном как гигантские струи. Разряд в Оклахоме был самой мощной из когда-либо изученных гигантских струй, несущих в 100 раз больше электрического заряда, чем обычная грозовая молния.

Разработан самый быстрый в мире двухкубитный вентиль между двумя отдельными атомами

Исследовательская группа во главе с аспирантом Йелаем Чу, доцентом Сильвеном де Лезелеуком и профессором Кенджи Омори из Института молекулярных наук Национального института естественных наук использует атомы, охлажденные почти до абсолютного нуля и захваченные оптическим пинцетом, разделенные микроном или так (см. рис. 1). Манипулируя атомами с помощью специального лазерного излучения в течение 10 пикосекунд, им удалось запустить самый быстрый в мире двухкубитный вентиль — фундаментальную операцию, необходимую для квантовых вычислений, которая выполняется всего за 6,5 наносекунд.

Новый взгляд на взаимосвязь между размером и интенсивностью тропических циклонов

Исследовательская группа под руководством профессора Чена Гуанхуа из Института физики атмосферы Китайской академии наук представила новую точку зрения на взаимосвязь между размером и интенсивностью тропических циклонов, которая подчеркивает физические механизмы, лежащие в основе скоординированных изменений внутри тропических циклонов. Их выводы были опубликованы в журнале Advances in Atmospheric Sciences.

Звезды сами определяют свою собственную массу

В новом исследовании команда обнаружила, что звездообразование — это саморегулирующийся процесс. Другими словами, звезды сами задают свои массы. Это помогает объяснить, почему звезды, сформировавшиеся в разных средах, по-прежнему имеют одинаковые массы. Новое открытие может помочь исследователям лучше понять звездообразование в нашем собственном Млечном Пути и других галактиках.

Сложные коацерватные капли для изучения электродинамического отклика биологических материалов

Новое исследование, проведенное Инженерным колледжем Каллена* Университета Хьюстона в сотрудничестве с Национальным институтом стандартов и технологий (NIST) и Чикагским университетом, показало простой способ стабилизации капель полиэлектролитного коацервата, которые не слипаются и не деформируются под действием электрического поля. Исследование было недавно опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Нейронные сети и призрачные электроны точно реконструируют поведение квантовых систем

Создан способ моделирования запутанности путём добавления в вычисления дополнительных «призрачных» электронов, которые взаимодействуют с реальными электронами системы. В новом подходе поведение добавленных электронов контролируется методом искусственного интеллекта, называемым нейронной сетью. Сеть вносит коррективы до тех пор, пока не находит точное решение, которое можно спроецировать обратно в реальный мир, тем самым воссоздавая эффекты запутанности без сопутствующих вычислительных препятствий. Физики представили свой метод 3 августа в Proceedings of the National Academy of Sciences.