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.

Масштабируемая многочастная запутанность, создаваемая спиновым обменом в оптической решетке

Используя ультрахолодные атомы, захваченные в оптические решетки, исследовательская группа успешно подготовила запутанные состояния нескольких атомов, создав двумерный атомный массив, генерируя запутанные атомные пары кубитов и последовательно соединяя эти запутанные пары. Их работа опубликована в журнале Physical Review Letters. Американское физическое общество также отметило это достижение, опубликовав в журнале Physics Magazine статью под названием «Веха в развитии квантового компьютера с оптической решеткой».

Новая система уравнений предсказывает гидродинамическое поведение магнонов в магните

Недавние исследования железосодержащих магнитных изоляторов в сверхчистых системах привлекли все большее внимание к гидродинамическому поведению «магнонов» и их сильным взаимодействиям с другими частицами. Изучения рассеиваемых магнонов и тепловых токов показали значительное отклонение от ожиданий, основанных на стандартном магнитном "законе Видмана-Франца". Группа учёных во главе с Киотским университетом и Институтом теоретических наук Кавли в Пекине сформулировала новый набор уравнений, которые могут предсказать эту разницу между обычными токами, переносимыми магнонами в магнитной среде. Статья «Нарушение магнонного закона Видемана-Франца в гидродинамическом режиме», опубликованная в журнале Physical Review Letters.

Универсальные границы масштабирования квантового теплового тока

В исследовании, опубликованном в журнале Physical Review Letters, учёные математически вывели новое неравенство, которое определяет предел теплового тока, поступающего в квантовую систему. Основываясь на этом неравенстве, они продемонстрировали, что по мере того, как квантовая система включает в себя все большее число частиц, тепловой ток, текущий в систему, не растет быстрее, чем кубическая функция количества частиц.

Генерация квантовых случайных чисел на основе перовскитного светоизлучающего диода

Группа учёных вместе с исследователями из Департамента физики, химии и биологии (IFM) разработала новый тип QRNG (квантовый генератор случайных чисел), который можно использовать для шифрования, а также для ставок и компьютерного моделирования. Новой особенностью QRNG исследователей из Линчёпинга является использование светодиодов, изготовленных из кристаллоподобного материала перовскита. Исследование опубликовано в журнале Communications Physics.

Наблюдение кольца Алисы в конденсате Бозе-Эйнштейна

Область квантовой физики изобилует путями, ведущими к новым областям исследования, но одна кроличья нора предлагает уникальную точку зрения в мир, где частицы ведут себя по-разному — через пресловутое зеркало. Названный «кольцом Алисы» в честь всемирно известных рассказов Льюиса Кэрролла о «Приключениях Алисы в стране чудес», внешний вид этого объекта подтверждает многолетнюю теорию о том, как распадаются монополи. В частности, они распадаются на кольцеобразный вихрь, где любые другие монополи, проходящие через центр, переворачиваются на свои противоположные магнитные заряды. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications 29 августа.

Насколько безмассовыми являются фермионы Вейля в полуметаллах Вейля

Если бы масса фермионов Вейля действительно была равна нулю, то электронные токи, генерируемые в одном и том же узле Вейля лазерными полями противоположной направленности, т. е. вращающимися по часовой стрелке и против часовой стрелки, обладали бы идеальной зеркальной симметрией — точно так же, как сам свет. Однако эти результаты показывают неожиданное и поразительное отклонение от этой идеальной зеркальной симметрии, даже когда длина волны лазерного поля настроена на энергии перехода, очень близкие к точке Вейля.

Разработан фермионный квантовый процессор

Исследователи из Австрии и США разработали новый тип квантового компьютера, который использует фермионные атомы для моделирования сложных физических систем. Процессор использует программируемые массивы нейтральных атомов и способен эффективно моделировать фермионные модели с использованием фермионных вентилей. Команда под руководством Питера Золлера продемонстрировала, как новый квантовый процессор может эффективно моделировать фермионные модели из квантовой химии и физики элементарных частиц. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Универсальное уравнение состояния для волновой турбулентности в квантовом газе

Ученые из Кембриджского университета смогли добиться определенного прогресса, исследуя волновую турбулентность через ультрахолодный квантовый газ. Фокусом этого исследования является конденсат Бозе-Эйнштейна. Что отличает это исследование, так это его способность систематически измерять свойства турбулентных каскадов и экспериментально строить для них уравнение состояния (EoS), попытка, которая оставалась неуловимой в других неравновесных системах. Выводы, опубликованные в журнале Nature, объясняют, как при изменении подводимой энергии через вибрации характеристики турбулентного состояния зависят исключительно от величины энергии, а не от внешних факторов, таких как частота вибрации или форма контейнера.