Одноквантовое устройство, измеряющее амперы, вольты и омы

Физики показали, как одно квантовое устройство может точно измерять три основные единицы электричества: ампер (единицу силы электрического тока), вольт (единицу электрического потенциала) и ом (единицу электрического сопротивления). Это значительный прорыв, поскольку до сих пор ни один прибор не мог измерить все три основные электрические единицы в одной практичной системе. Джейсон Андервуд из Национального института стандартов и технологий (NIST) в Мэриленде и его коллеги продемонстрировали, как это устройство может быть создано благодаря интеграции двух ключевых квантовых систем в один криостат. А именно, специального типа резистора, называемого квантовым аномальным резистором Холла (QAHR), и программируемого джозефсоновского стандарта напряжения (PJVS). Криостат обеспечивает необходимую низкотемпературную среду для их эффективной работы. Данное исследование упрощает процесс проведения высокоточных электрических измерений и может привести к созданию новых способов определения электрических стандартов. Работа опубликована в журнале Nature Electronics.

Оптический магнитометр впервые измерил направление магнитного поля

Роланд Ламмеггер из Института экспериментальной физики Технического университета Граца совместно со своим коллегой Кристофом Амтманном и командой из Института космических исследований усовершенствовал изобретённый им магнитометр. Новая версия прибора позволяет не только измерять напряжённость магнитных полей, но и определять их направление, что ранее было невозможно с помощью чисто оптических магнитометров. В основе магнитометра лежит реакция атомов рубидия на магнитное поле. При стимуляции атомов лазерным излучением частота излучения изменяется. Эти позволяет судить о напряжённости магнитного поля.

Наблюдение устойчивой субволновой фазовой сингулярности в хиральной среде

Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего достигли долгожданного рубежа в фотонике: создали крошечные оптические устройства, которые одновременно являются высокочувствительными и долговечными — два качества, которые долгое время считались принципиально несовместимыми. Исследование было опубликовано в журнале Advanced Photonics. Устройства основаны на субволновой фазовой сингулярности. Это происходит, когда свет ограничивается меньшим пространством, чем его собственная длина волны так, что он создает точку полной темноты, где интенсивность света падает до нуля, в то время как его фаза плавно продолжается в течение полного цикла. Эта сингулярность одновременно очень чувствительна к изменениям окружающей среды — что делает ее идеальной для сенсорных приложений.

16-я Валиевская международная конференция "Микро- и наноэлектроника — 2025"

6 октября 2025 г. — 10 октября 2025 г., срок заявок: 15 августа 2025 г. Россия, Ярославль (издание включено в: РИНЦ, Scopus, Перечень ВАК, eLibrary, DOI). Форма участия: очная. Язык информации: Русский. 16-я Валиевская Международная конференция "Микро- и наноэлектроника — 2025", включающая расширенные сессии "Физика поверхности и гетерограниц" и "Квантовые технологии", будет проводиться в очно-заочной форме 6-10 октября 2025 в главном корпусе ЯрГУ им. П.Г. Демидова, Ярославль, Россия.

Новаторский спектрометр для рентгеновского излучения с высокой энергией фотонов

Исследователи из European XFEL разработали новое устройство для рентгеновских измерений при высоких энергиях фотонов — спектрометр Лауэ. Он позволяет обнаруживать рентгеновский свет с энергией фотонов более 15 килоэлектронвольт с улучшенной эффективностью и высочайшей точностью. Это важно для исследования технически значимых материалов, которые, например, транспортируют электричество без потерь или обеспечивают более эффективное протекание химических процессов. Результаты опубликованы в журнале Journal of Synchrotron Radiation.

Новый датчик обеспечивает более точный анализ дыхания для клинической диагностики

Исследовательская группа под руководством профессора Чжан Чжижуна из Хэфэйского института физических наук Китайской академии наук разработала новый датчик, который позволяет одновременно и с высокой чувствительностью обнаруживать несколько стабильных тяжелых изотопов в выдыхаемом углекислом газе (CO₂). Результаты были опубликованы в журнале Analytical Chemistry.

Компактное оптическое устройство обеспечивает сверхвысокое разрешение изображения за пределами дифракционного предела

Исследователи из Китайского университета науки и технологий (USTC) представили планарное оптическое устройство, которое значительно расширяет возможности темнопольной микроскопии, достигая сверхразрешения изображения за пределами дифракционного предела. Работа была проведена под руководством профессора Чжан Доуго и опубликована в Трудах Национальной академии наук. Учёными представлено планарное фотонное устройство, которое объединяет рассеивающий слой, одномерный фотонный кристалл (1DPC) и металлическую пленку для создания спекл-структур темного поля. Это компактное устройство можно легко интегрировать в обычные микроскопы, устраняя необходимость в сложных оптических системах или точной настройке. Ключевое новшество заключается в использовании 1DPC, который действует как фильтр импульсного пространства для создания полых конусов спекл-шаблонов. Эти шаблоны служат источником освещения, позволяя получать высококонтрастные изображения с 1,55-кратным улучшением пространственного разрешения по сравнению с традиционными методами.

Электрооптические полости для измерения полей полостей на месте

Исследователи разработали новую экспериментальную платформу для измерения электрических полей света, захваченного между двумя зеркалами, с точностью до одного цикла. Эти электрооптические резонаторы Фабри-Перо позволят осуществлять точный контроль и наблюдение за взаимодействием света и материи, особенно в терагерцовом (ТГц) спектральном диапазоне. Работа опубликована в журнале Light: Science & Applications. Учёные представляют кафедру физической химии Института Фрица Габера Общества Макса Планка и Институт радиационной физики Центра Гельмгольца Дрезден-Россендорф.

Квантовый холодильник с термическим приводом автономно сбрасывает сверхпроводящий кубит

Учёные из Технологического университета Чалмерса (Швеция) и Университета Мэриленда (США) разработали новый тип холодильника, который может автономно охлаждать сверхпроводящие кубиты для записи низких температур, открывая путь для более надежных квантовых вычислений. Устройство описано в статье журнала Nature Physics. Квантовый холодильник основан на сверхпроводящих схемах и питается от тепла из окружающей среды. Он может охлаждать целевой кубит до 22 милликельвинов без внешнего управления. Учёные смогли увеличить вероятность того, что кубит будет находиться в основном состоянии перед вычислением, до 99,97%, что значительно лучше, чем то, чего могли достичь предыдущие методы, то есть между 99,8 и 99,92%. Разница небольшая, но при выполнении нескольких вычислений она приводит к значительному повышению производительности.

Оптические скирмионы из метаволокон с субволновыми характеристиками

Существующие методы генерации оптических скирмионов обычно требуют громоздких и сложных установок пространственной модуляции света, что ограничивает их масштабируемость и практическое применение. Существующие методы генерации ограничены оптическими ближними полями, что делает сложным обнаружение скирмионов, а распространение в свободном пространстве на большие расстояния практически невозможным. Учёные разработали гибкое метаволоконное устройство, способное генерировать оптические скирмионы с настраиваемыми топологическими текстурами и беспрецедентными характеристиками субволновой поляризации. Эта метаволоконная платформа включает метаструктуры непосредственно на кончиках волокна, что позволяет создавать структурированные световые поля с точно настраиваемыми топологическими характеристиками. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications. В будущих работах могут быть изучены дополнительные функциональные возможности, такие как спиновые скирмионы и реконфигурируемые метаповерхности, основанные на фазовом изменении или двумерных материалах, что еще больше расширит сферу применения топологически спроектированных световых полей.