Квантовая механика объясняет почему ДНК может спонтанно мутировать

Молекулы жизни, ДНК, воспроизводятся с поразительной точностью, однако этот процесс не застрахован от ошибок и может привести к мутациям. С помощью сложного компьютерного моделирования группа физиков и химиков из Университета Суррея показала, что такие ошибки при копировании могут возникать из-за странных правил квантового мира.

Использование наночастиц кремния для визуализации слияния квантованных вихрей в сверхтекучем гелии

Ученые из Высшей школы инженерных наук Университета Осаки показали, как наночастицы кремния могут захватывать вихри, образующиеся внутри сверхтекучего гелия. Эта работа открывает новые возможности в оптических исследованиях других квантовых свойств сверхтекучего гелия, таких как оптическое управление квантованными вихрями из-за сильного взаимодействия между светом и наночастицами кремния.

Топологические изоляторы, настроенные на водород, могут привести к новым платформам в устойчивой квантовой электронике

Группа физиков и химиков изобрела новый простой и мощный метод, использующий ионный водород для уменьшения плотности носителей заряда в объеме трехмерных (3D) топологических изоляторов и магнитов. В результате можно получить доступ к надежным недиссипативным поверхностным или краевым каналам квантовой проводимости для манипулирования и контроля. Их исследование «Топологические поверхностные токи, полученные через обратимое гидрирование трехмерного объема» опубликовано в журнале Nature Communications.

Более простой подход к созданию квантовых материалов

Новое исследование показывает, как систематические периодические деформации одного слоя графена превращают его в материал с электронными свойствами, ранее наблюдаемыми в скрученных двухслойных слоях графена. Эта система также содержит дополнительные неожиданные и интересные проводящие состояния на границе.

Создан лучший квантовый бит

Группа исследователей из Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США (DOE) в тесном сотрудничестве с доцентом инженерного факультета FAMU-FSU Wei Guo объявила о создании новой платформы кубитов, которая показывает большие перспективы превратиться в будущие квантовые компьютеры. Их работы опубликованы в Nature.

Группа физиков и математиков обнаружила, что суперпозиция и запутанность связаны вне квантовой теории

И суперпозиция, и запутанность математически описываются квантовой теорией. Но многие физики считают, что окончательная теория реальности может лежать за пределами квантовой теории. Теперь, группа физиков и математиков обнаружила новую связь между этими двумя странными свойствами, которая не предполагает, что квантовая теория верна.

Исследование указывает на физические принципы, лежащие в основе квантового дарвинизма

Человеку свойственно все подвергать сомнению, и ключевой вопрос, который возник позже, заключался в том, почему странное, даже контринтуитивное поведение, наблюдаемое в квантовых экспериментах, не проявлялось в макроскопическом мире. Чтобы ответить на этот вопрос или обойти его, польский физик Войцех Журек разработал концепцию «квантового дарвинизма».

Отказоустойчивая память квантового компьютера в алмазе

Квантовые вычисления потенциально могут стать революционной технологией будущего в самых разных областях: от химии и криптографии до финансов и фармацевтики. Ученые предполагают, что по сравнению с обычными компьютерами квантовые компьютеры могут работать во много тысяч раз быстрее. Чтобы использовать эту силу, ученые сегодня ищут способы создания квантовых компьютерных сетей. Важную роль в этих сетях будет играть отказоустойчивая квантовая память, хорошо реагирующая на аппаратные или программные сбои. Исследовательская группа из Йокогамского национального университета изучает квантовую память, устойчивую к ошибкам в работе или окружающей среде. Исследовательская группа сообщила о своих выводах 27 апреля 2022 года в журнале Communications Physics.

Физики отправляются на поиски кинематографического квантового свечения

Для поклонников «Звездных войн» полосы звезд, видимые из кабины «Тысячелетнего сокола», когда он прыгает в гиперпространство, являются каноническим изображением. Но что на самом деле увидел бы пилот, если бы она могла мгновенно ускориться через космический вакуум? Согласно предсказанию, известному как эффект Унру, она, скорее всего, увидит теплое свечение.

Метаматериалы с нулевым индексом предлагают новое понимание основ квантовой механики

Международная группа физиков под руководством Микаэля Лобета, научного сотрудника Гарвардской школы инженерных и прикладных наук имени Джона А. Полсона (SEAS), и Эрика Мазура, профессора физики и прикладной физики Балканского в SEAS, пересматривает основы квантовой физики с точки зрения импульса и изучения того, что происходит, когда импульс света уменьшается до нуля. Исследование опубликовано в журнале Nature Light: Science & Applications.