Характеристика и контроль инфракрасной фононной аномалии двухслойного графена в оптико-электрической силовой наноскопии

Корейский научно-исследовательский институт стандартов и науки (KRISS) разработал гибридный наномикроскоп, способный одновременно измерять различные свойства наноматериалов. Прибор сочетает в себе функции атомно-силовой микроскопии, фотоиндуцированной силовой микроскопии и электростатической силовой микроскопии. Вместо использования линз для измерения образца применяется тонкий функциональный зонд, что позволяет одновременно измерять оптические и электрические свойства, а также форму наноматериалов за одно сканирование. Группа метрологии свойств материалов KRISS разъяснила принципы уникальной реакции поглощения инфракрасного излучения, наблюдаемой в двухслойном графене с помощью гибридного наномикроскопа. Исследователи KRISS подтвердили, что это явление вызвано дисбалансом зарядов между двумя слоями графена. Они также экспериментально продемонстрировали способность контролировать поглощение инфракрасного излучения, намеренно вызывая и регулируя дисбаланс зарядов.

Измерение аномального магнитного момента положительного мюона до 0,20 ppm

Коллаборация Muon g-2 недавно сообщила о новом измерении так называемой положительной мюонной магнитной аномалии, основанном на данных, собранных в Фермилабе в период с 2019 по 2020 год. Это измерение согласуется с их предыдущими измерениями, уменьшая при этом ошибку более чем в два раза. 2 из-за улучшения условий эксперимента. Результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters.

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.

ATLAS измеряет силу сильного взаимодействия с рекордной точностью

В статье, только что отправленной в Nature Physics и в настоящее время доступной на сервере препринтов arXiv, коллаборация ATLAS описывает, как она использовала Z-бозон, электрически нейтральный носитель слабого взаимодействия, для определения силы сильного взаимодействия с беспрецедентной неопределенностью — ниже 1%. В новом анализе команда ATLAS сосредоточилась на тщательно выбранных распадах Z-бозона на два лептона (электроны или мюоны) и измерила поперечный импульс Z-бозона через продукты его распада.

Новый метод помогает точнее измерять космологические расстояния

После сложного статистического анализа около миллиона галактик группа исследователей из нескольких китайских университетов и Университета Кордовы смогла опубликовать результаты исследования в журнале Nature Astronomy. Более двух лет они работали над проектом, который позволит определять космологические расстояния с новой, большей степенью точности. В ходе исследования был разработан новый метод обнаружения так называемых барионных акустических колебаний (БАО). Эти волны, существование которых было впервые продемонстрировано в 2005 году, являются одними из немногих следов Большого взрыва, которые все еще можно обнаружить в космосе.

Самое точное в мире измерение аномального магнитного момента мюона

Коллаборация Muon g-2 объявила о своем долгожданном обновленном измерении. Новый результат совпадает с первым результатом сотрудничества, объявленным в 2021 году, и он вдвое точнее. На самом деле, это самое точное измерение, когда-либо сделанное с использованием ускорителя частиц. В состав коллаборации входит 181 ученый из семи стран и 33 учреждений, включая Аргоннскую национальную лабораторию Министерства энергетики США. Эксперимент проводится в Национальной ускорительной лаборатории Ферми при Министерстве энергетики США и направлен на измерение магнитных свойств мюона, фундаментальной частицы, поведение которой может указывать на существование новых частиц или взаимодействий.

Калибровка оптической фазированной решетки с помощью поточечной оптимизации

В статье, опубликованной в журнале Light: Advanced Manufacturing, группа ученых во главе с профессором Минджи Сунь из Бэйханского университета теоретически и экспериментально доказала существование оптической системы фазовой калибровки. Оптическая фазированная решетка (OPA) представляет собой немеханическое устройство управления лучом с высокой эффективностью направленности и отклонения. Благодаря высокому разрешению, быстрому отклику и отсутствию инерции OPA широко применяется в LiDAR, оптической связи в свободном пространстве, многолучевом формировании и многих других областях.

Создан квантовый радар, который превосходит классический на 20%

Группа исследователей из Ecole Normale Supérieure de Lyon, CNRS, недавно разработала квантовый радар, который может значительно превзойти все существующие радары, основанные на классических подходах. Этот новый радар, представленный в статье, опубликованной в Nature Physics, одновременно измеряет состояние запутанного зонда и состояния холостого микроволнового фотона, возникающие, когда этот зонд отражается от целевых объектов, сливаясь с тепловым шумом.

С рекордным уровнем точности продемонстрировано прямое сравнение часов на оптической решетке со сжатым спином

Хотя лучшие на сегодняшний день оптические атомные часы могут использоваться для проведения чрезвычайно точных измерений, они по-прежнему ограничены шумом от статистики вращения многих атомов, которые они опрашивают, известным как квантовый проекционный шум (QPN). Но, используя истинно квантовую природу этих систем, можно запутать атомный образец, чтобы обойти этот предел QPN. Теперь исследователи сообщили о первых прямых наблюдениях часов на оптической решетке, работающих ниже классического предела QPN, с усреднённым уровнем точности измерения до 17 порядков! Соответствующее исследование также опубликовано на сервере препринтов arXiv.

Мысленный эксперимент подтверждает, что парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена остается в силе даже в увеличенном масштабе

Группа физиков из Базельского университета в Швейцарии с помощью экспериментов обнаружила, что парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена (ЭПР) остается в силе даже в увеличенном масштабе. Паоло Колчиаги, Ифань Ли, Филипп Трейтлейн и Тилман Зибольд описывают свой эксперимент в Physical Review X. Джон Белл разработал то, что стало известно как тест Белла — средство проверки парадокса ЭПР — до сих пор в нем участвовали небольшие запутанные системы, использующие пары фотонов или атомов. В новой работе исследовательская группа показала, что такой же эксперимент можно масштабировать до более крупной системы с использованием конденсатов Бозе-Эйнштейна.