Фемтосекундная электронная и водородная структурная динамика в аммиаке, полученная с помощью дифракции сверхбыстрых электронов

Ученые поймали в действии быстро движущиеся атомы водорода — ключ к бесчисленным биологическим и химическим реакциям. Команда, возглавляемая исследователями из Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики и Стэнфордского университета, использовала дифракцию сверхбыстрых электронов (UED) для регистрации движения атомов водорода внутри молекул аммиака. Предполагалось, что можно отслеживать атомы водорода с помощью дифракции электронов, но до сих пор никому не удалось провести этот эксперимент успешно. Результаты, опубликованные в Physical Review Letters, используют силу высокоэнергетических мегаэлектронвольт (МэВ) электронов для изучения атомов водорода и переноса протона, при котором единственный протон, составляющий ядро атома водорода, перемещается от одной молекулы к другой.

Спектральное распределение энергии квазаров не зависит от внутренней яркости

Благодаря изучению излучения от оптического до крайнего ультрафиолетового, генерируемого аккрецией сверхмассивных черных дыр в центрах квазаров обнаружено, что их спектральное распределение энергии не зависит от внутренней яркости квазаров, опрокидывая традиционное понимание в этой области. Исследование выявило существенное отклонение среднего спектрального распределения энергии квазаров в крайнем ультрафиолетовом диапазоне от предсказаний классической теории аккреционного диска. Это открытие бросает вызов классической модели и обеспечивает существенную поддержку моделям, которые включают широко распространенные ветры аккреционного диска. Результаты были опубликованы онлайн 5 октября 2023 года в журнале Nature Astronomy.

Наноскопическое наблюдение хирооптической силы

Исследовательская группа Института молекулярных наук успешно наблюдала лево- и правонаправленность структур материала на наноуровне, освещая хиральные золотые наноструктуры циркулярно поляризованным светом и обнаруживая оптическую силу, действующую на зонд вблизи наноструктур. Этот результат продемонстрировал, что можно анализировать киральную структуру материи на наноуровне с помощью света. Статья опубликована в журнале Nano Letters.

Непрерывный широкополосный микроволново-оптический преобразователь на основе ридберговских атомов комнатной температуры

Команда ученых Центра квантово-оптических технологий QOT, в которую входит студент физического факультета Варшавского университета, создала устройство, способное преобразовывать квантовую информацию между микроволновыми и оптическими фотонами. Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature Photonics, подчеркивают новый метод микроволнового обнаружения с возможным применением в квантовых технологиях, как часть инфраструктуры квантовых сетей, а также в микроволновой радиоастрономии.

Обнаружены гамма-лучи самой высокой энергии, когда-либо исходившие от пульсара

Ученые, использующие обсерваторию HESS в Намибии, обнаружили гамма-лучи самой высокой энергии, когда-либо исходившие от мертвой звезды, называемой пульсаром. Энергия этих гамма-лучей достигала 20 тераэлектронвольт, что примерно в 10 триллионов раз превышает энергию видимого света. Это наблюдение трудно согласовать с теорией образования таких импульсных гамма-лучей, как сообщает международная группа в журнале Nature Astronomy.

Точная проверка квантовой электродинамики при измерении g-фактора электронов в водородоподобном олове

Учёным удалось получить водородоподобные ионы олова и хранить их в течение нескольких месяцев в ионной ловушке Alphatrap. Благодаря длительному времени хранения получилось измерить магнитный момент с беспрецедентной точностью. Водородоподобное олово имеет в своей оболочке только один электрон, как и обычный водород. Однако ядро атома олова имеет 50 протонов, а нейтральный элемент состоит из 50 электронов в своей оболочке. Используя ионную ловушку электронного пучка Heidelberg-EBIT, которая представляет собой устройство для генерации высокозаряженных ионов, физикам пришлось удалить 49 электронов. В экспериментальной установке, состоящей примерно из 100 000 ионов олова, бомбардируется электронами высокой энергии. При этом ионы последовательно теряют связанные электроны. После этого ионы, у которых в оболочке остался только один электрон, фильтруются и подаются в ловушку частиц эксперимента Alphatrap, где измеряются магнитные свойства электронов.

Нобелевскую премию по физике 2023 за аттосекундные лазерные импульсы получили ученые из Швеции, Германии и США

Нобелевская премия по физике 2023 года присуждена за работы в области лазерной физики. Пьер Агостини, Ференц Краус и Энн Л'Уилье получат премию за экспериментальные методы генерации аттосекундных импульсов света для изучения динамики электронов в веществе.

Разработка формирования спиновых дефектов на основе первых принципов

Исследователи под руководством Джулии Галли из Притцкеровской школы молекулярной инженерии Чикагского университета сообщают о вычислительном исследовании, которое предсказывает условия для создания специфических спиновых дефектов в карбиде кремния. Их результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, представляют собой важный шаг на пути к определению параметров изготовления спиновых дефектов, полезных для квантовых технологий.

Сверхбыстрая динамика многих тел в пикосекундном масштабе в ультрахолодном атомном изоляторе Мотта с ридберговским возбуждением

Исследовательская группа под руководством профессора Кенджи Омори из Института молекулярных наук Национального института естественных наук использует искусственный кристалл из 30 000 атомов, выстроенных в кубическую решетку с шагом 0,5 микрона, охлажденный до температуры, близкой к абсолютному нулю. Манипулируя атомами с помощью специального лазерного света, который мигает в течение 10 пикосекунд, им удалось выполнить квантовое моделирование магнитных материалов. Результаты были опубликованы в Интернете в журнале Physical Review Letters.