С беспрецедентной точностью измерена ширина протона

На сегодняшний день квантовая электродинамика (КЭД) является наиболее успешной теоретической моделью для описания взаимодействия света и материи на фундаментальном уровне. Для того чтобы любая теория в физике оставалась жизнеспособной, её предсказания должны быть подтверждены реальными экспериментами. Один из таких тестов включает измерение ширины протона, или "радиуса заряда". Немецкие физики провели самое точное на сегодняшний день измерение ширины протона. Изучив ранее неисследованный энергетический переход в атоме водорода, Лотар Майзенбахер и его коллеги из Института квантовой оптики им. Макса Планка показали, что Стандартная модель продолжает выдерживать чрезвычайно строгую проверку, оставляя еще меньше места для конкурирующих теорий понимания поведения Вселенной. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Сильные корреляции и сверхпроводимость в супермуаровой решетке

Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны, Свободного университета Берлина и других институтов обнаружили сильную сверхпроводимость в супермуаровой решетке — скрученной трехслойной структуре графена с нарушенной симметрией и магическим углом, в которой перекрываются несколько муаровых узоров. Статья, опубликованная в журнале Nature Physics, может открыть новые возможности для разработки квантовых материалов.

Новые эксперименты показывают, что ядро Земли содержит количество водорода, эквивалентное объему 45 океанов

Ядро Земли состоит в основном из железа, но его плотность недостаточно высока, чтобы оно было чистым железом, а это значит, что в ядре также присутствуют более легкие элементы. В частности, предполагается, что оно является крупным резервуаром водорода. Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, подтверждает эту идею, поскольку результаты показывают, что ядро содержит количество водорода, эквивалентное 45 океанам. Эти результаты ставят под сомнение идею о том, что большая часть воды на Земле была доставлена кометами на ранних этапах эволюции планеты.

Майорановские кубиты становятся читаемыми благодаря тому, что квантовая емкость обнаруживает четные и нечетные состояния

Топологические кубиты подобны сейфам для квантовой информации — вместо хранения данных в определенном месте, они распределяют их нелокально по паре специальных состояний, известных как нулевые моды Майораны. Именно эта характеристика делает их такими ценными для квантовых компьютеров. Они по своей природе устойчивы к локальному шуму, вызывающему декогеренцию, поскольку для искажения информации сбой должен был бы повлиять на систему в глобальном масштабе. Это же достоинство стало их экспериментальной ахиллесовой пятой — как "прочитать" или "обнаружить" свойство, которое не присутствует ни в одной конкретной точке? Международная группа учёных смогла расшифровать информацию, хранящуюся в этих квантовых битах. Результаты опубликованы в журнале Nature.

Первая демонстрация структурированного эффекта Монтгомери в свободном пространстве

Исследователи из лаборатории Федерико Капассо, профессора прикладной физики имени Роберта Л. Уоллеса и старшего научного сотрудника имени Винтона Хейса в области электротехники, сообщают в журнале Optica о первой экспериментальной демонстрации малоизвестного эффекта Монтгомери, при котором когерентный луч света, казалось бы, исчезает, а затем резко перефокусируется снова и снова в свободном пространстве на идеально заданных расстояниях. Это безлинзовое, повторяющееся формирование светового рисунка может заложить основу для мощных новых инструментов во многих областях, включая микроскопию, сенсорику и квантовые вычисления.

Новые данные о структурных формах твердого метана

Благодаря сочетанию экспериментов при высоком давлении и оптической спектроскопии физики получили новые данные о структурных формах твердого метана. Результаты были опубликованны в журнале Physical Review Letters. Условия в экспериментах достигали температур до 1100 К и давлений до 45 ГПа. В результате проведенного анализа были получены две различные версии диаграммы фазового состояния твердого метана. Первая учитывает кинетические фазовые превращения, которые контролируются изменениями температуры и давления. Вторая описывает равновесные состояния, возникающие, когда образцам позволяют осесть в более стабильные формы в течение нескольких месяцев при сохранении той же температуры и давления.

Более длинные волны приводят к разрушению плавучих ледяных щитов при меньшем напряжении

Когда волны движутся по покрытым льдом морям, они могут вызывать изгибание и, в конечном итоге, разрушение ледяных пластов. Учёные из лаборатории PMMH, ESPCI, CNRS, университета PSL, Сорбоннского университета и Университета Париж-Сите провели лабораторный эксперимент, направленный на изучение этого явления. Результаты, опубликованные в журнале Physical Review Letters, показывают, что напряжение, при котором разрушаются ледяные щиты, зависит от длины волн.

Сверхвысокочувствительные широкополосные гибкие фотодетекторы

Исследовательская группа из UNIST представила гибкий фотодетектор, способный преобразовывать свет в широком спектре — от видимого до ближнего инфракрасного — в электрические сигналы. Фотодетекторы разработаны на основе гетероперехода перовскит-органических соединений (POH-PD), сочетающие высокую чувствительность с исключительной точностью в ближнем инфракрасном (ИК) диапазоне. Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Functional Materials.

Сверхбыстрые световые переключатели для быстрого оптического управления используют атомарно тонкие полупроводники

В поисках материала, отражательные свойства которого можно было бы изменять или "переключать" в течение нескольких фемтосекунд с помощью сильно сфокусированного лазерного луча, учёные использовали сверхтонкую серебряную "матрицу нанощелей", на поверхности которой выточили сетку параллельных канавок шириной и глубиной приблизительно 45 нанометров. Затем нанесли на поверхность этой структуры монослой полупроводникового кристалла дисульфида вольфрама толщиной всего в три атома. Таким образом была получена наноструктура, состоящая из серебра и атомарно тонкого полупроводникового слоя, которую можно превратить в сверхбыстрое переключающее зеркальное устройство, что может функционировать как оптический транзистор со скоростью переключения примерно в 10 000 раз выше, чем у электронного аналога. Работа была опубликована в журнале Nature Nanotechnology.

Летучие мыши используют эффект Доплера для ориентации в более сложных условиях обитания

Эксперименты подтвердили предположение учёных о том, что летучие мыши используют эффект Доплера для ориентации в более сложных условиях обитания. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B.