Атомы лютеция могут стать основой более стабильных и точных атомных часов следующего поколения

Атомные часыВ основе атомных часов, как следует из их названия, лежат отдельные атомы, изолированные от окружающей среды. В различных типах часов используются атомы разных типов, и атомы еще других типов используются для проверки точности и стабильности "хода" атомных часов. Не так давно ученые-физики из Национального университета Сингапура обнаружили, что атомы лютеция за счет их некоторых уникальных свойств могут стать основой атомных часов, еще более точных и стабильных, нежели любые из существующих.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0
5 января 2018 | Энергетика

Термоэлектрические генераторы, работающие при комнатной температуре, скоро станут реальностью

Термоэлектрический генераторТермоэлектрические (ТЭ) генераторы являются тем, что уже давно рассматривается в качестве перспективной технологии, подходящей для преобразования в электрическую энергию тепла, просто выбрасываемого в окружающую среду с выхлопными газами автомобилей или промышленными предприятиями, к примеру. Несмотря на массу исследований, проведенных в данном направлении, созданные термоэлектрические генераторы являются устройствами, работающими при достаточно высоких температурах. Однако, недавно, исследователи из университета Осаки, совместно с инженерами компании Hitachi, Ltd., разработали новый материал с достаточно высокими термоэлектрическими параметрами и эффективностью работы при комнатной температуре.
 | Опубликовано Energetic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученым удалось физически разделить два квантовых состояния одного иона

Распределенное квантовое состояниеПостоянным нашим читателям хорошо известен мысленный эксперимент с кошкой Шредингера, демонстрирующий один из основных принципов квантовой механики, в котором подразумевается, что кошка может быть жива и мертва одновременно. К счастью для живых кошек, никому из ученых даже не пришло в голову провести этот эксперимент на практике, однако физики весьма регулярно создают аналоги "кошки Шредингера" из атомов, ионов и других частиц, изучая особенности причудливого квантового мира.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Пара колеблющихся ионов, охлаждающих один одного - идеальный кубит, сохраняющий свое состояние в течение 10 минут

Ионы в магнитной ловушкеПомимо целого ряда причин, скорому появлению квантовых компьютеров, превосходящих по вычислительной мощности современные суперкомпьютеры, мешает еще то, что квантовые биты, кубиты, могли до последнего времени сохранять свое квантовое состояние не более одной минуты. А недавно группе исследователей из Китая удалось совершить прорыв в этой области. Созданные ими кубиты могут сохранять свою стабильность на протяжении 10 минут, а весь секрет заключается в специальной ионной ловушке, которая сама по себе может стать важной составляющей частью будущих квантовых компьютеров и коммуникационных сетей.
 | Опубликовано Astronaut | Подробнее | Комментарии: 4

Создана новая форма материи - временные кристаллы, нарушающие некоторые фундаментальные физические принципы

Временной кристаллМеждународной группе ученых удалось создать и провести первые в истории наблюдения за новым состоянием материи, которое называется временным кристаллом. В обычных кристаллах атомы расположены в определенном порядке, который повторяется в пространстве в различных направлениях, структура временных кристаллов не имеет пространственной упорядоченности, вместо этого она повторяется через определенные промежутки времени. Возможность существования временных кристаллов была теоретически обоснована в 2012 году, но практическое их создание считалось невозможными из-за того, что они нарушают законы теплового равновесия. И создание образцов таких кристаллов является первыми шагами в неизведанный доселе мир неравновесных фаз состояний материи.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые произвели сравнение производительности квантовых компьютеров разного типа

Ионная ловушкаНе так давно международная группа ученых произвела сравнение двух квантовых вычислительных систем, построенных на базе принципиально разных технологий. Эти квантовые компьютеры соревновались по уровню своей производительности, выполняя один из самых сложных вычислительных алгоритмов. И в результате такого соревнования один из компьютеров был определен, как самый быстрый, а второй - как обеспечивающий более высокую надежность производимых вычислений. И, следует отметить, что подобное сравнение компьютеров было проведено впервые за всю историю области квантовых вычислений.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Пространственно-временные кристаллы - абсолютно новая форма материи

Пространственно-временной кристаллУ большинства людей понятие "кристалл" ассоциируется с алмазами, полудрагоценными камнями или крупинками обычной соли. Все названные выше вещи имеют одно общее свойство - элементы их упорядоченной структуры повторяются в пространстве бесчисленное количество раз. Но на свете могут существовать и более экзотические кристаллы, к примеру такие, структура которых повторяется не только в пространстве и во времени. Возможность существования таких кристаллов является предметом горячих споров со стороны ученых, но Норману Яо (Norman Yao), физику из Калифорнийского университета в Беркли, в свое время удалось создать точное описание принципов "работы" пространственно-временных кристаллов, найти способы их создания и измерения основных параметров. Более того, взяв за основу работу Яо, две независимые группы ученых добились успехов в создании таких кристаллов, которые, безусловно, можно назвать еще одной формой материи.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 4

Созданы "двойные" атомные часы, имеющие самую высокую точность и стабильность на сегодняшний день

Атомные оптические часыЧто может быть точнее самых точных атомных часов? Конечно, двое атомных часов в "одном флаконе". Именно эту идею использовали ученые-физики из Национального института стандартов и технологии (National Institute of Standards and Technology, NIST) создавшие часы, имеющие два хронометрических элемента на основе атомов иттербия. И эти часы имеют рекордный на сегодняшний день показатель точности и стабильность, что позволит при их помощи производить проверку значений базовых физических констант, поиски темной материи и многое другое.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Ученые создали первый в своем роде пространственно-временной кристалл

КристаллУченые из университета Мэриленда (University of Maryland) и Калифорнийского университета в Беркли (University of California-Berkeley) успешно создали нечто, создание чего считалось ранее теоретически невозможным. Этим нечто является цепочка ионов, которая представляет собой первое воплощение так называемого пространственно-временного кристалла, кристалла, структура которого состоит из элементов, повторяющихся не только в пространстве, но и во времени. Само существование таких кристаллов нарушает некоторые из фундаментальных физических законов, что служит причиной возникновения ряда экзотических эффектов. К примеру, часы, построенные на базе такого кристалла, будут "тикать" и после тепловой смерти Вселенной, в момент, когда все движение прекратится и время, по мнению некоторых ученых, попросту остановится.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 6

Новый чип может стать основой первого реального квантового компьютера

Квантовый чипПовторяясь наверное уже в сотый раз, напомним нашим читателям, что в настоящее время квантовые компьютеры считаются самыми перспективными кандидатами на роль высокопроизводительных вычислительных систем будущих поколений. Однако, несмотря на массу проводимых в направлении квантовых вычислений исследований и экспериментов, реальные квантовые компьютеры так и продолжают оставаться лишь чем-то из разряда научной фантастики. Тем не менее, проводимые исследования иногда дают положительные результаты, и к таким результатам, безусловно, можно отнести новый чип, которые имеет потенциал стать ядром квантовой вычислительной системы любого уровня сложности.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Немецкие ученые создали самые точные оптические атомные часы на основе единственного иона иттербия

Ионная ловушка новых атомных часовГруппа экспертов по атомным часам из немецкого метрологического института Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) стала первой в мире группой, которой удалось создать оптические атомные часы на основе единственного иона, имеющие точность, которая до этого была достижима разве что только в теории. Эта теория была разработана в 1981 году Хансом Георгом Демельтом (Hans Georg Dehmelt), немецким физиком, который в 1989 году удостоился чести стать лауреатом Нобелевской премии в области физики. И согласно этой теории, единственный ион, пойманный в высокочастотной ловушке, может стать основой атомных часов, погрешность работы которых составляет неимоверно малую величину, 10^-18.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0
23 ноября 2015 | Нанотехнологии

Созданы многослойные наночастицы, превращающие невидимый инфракрасный свет в более высокоэнергетическое излучение

Строение наночастицыГруппа ученых из Харбинского технологического института (Harbin Institute of Technology) создала новый тип наночастиц, обладающих некоторыми уникальными свойствами. В частности, эти наночастицы преобразовывают падающий на них невидимый инфракрасный свет в более высокоэнергетический синий и ультрафиолетовый свет, и делают они это с рекордно высоким уровнем эффективности. Такие "многослойные" наночастицы могут найти применение в области преобразования солнечной энергии в электрическую, в устройствах отображения информации, в системах безопасности и во многих других областях.
 | Опубликовано NanoMan | Подробнее | Комментарии: 5

JILA - самые точные часы на сегодняшний день, ошибающиеся на одну секунду в пять миллиардов лет

Атомные часы JILAНе удовлетворяясь точностью "квантовых оптических часов", которые ошибаются на одну секунду за 3.5 миллиарда лет, специалисты американского Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) и JILA (Joint Institute for Laboratory Astrophysics) создали еще одно более точное устройство-хронометр. Эта установка, сердцем которой является решетка атомов стронция, становится новым стандартом точности и стабильности, теряя одну секунду в пять миллиардов лет.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 4

Созданы новые атомные часы, точность которых в 100 раз превышает точность цезиевых часов

Иттербиевые атомные часыМеждународная группа исследователей создала новый тип атомных часов, стабильность работы которых составляет 1.6х10^-18. Что означает эта цифра? Это означает погрешность в 0.23 секунды при измерении возраста Земли, промежутка времени в 4.54 миллиарда лет, погрешности в 66 миллиметров при измерении расстояния от Земли до Альфы Центавра, которое составляет 4.37 световых года. Теперь, используя чрезвычайно высокую точность новых часов, ученые смогут точно отслеживать релятивистские изменения в различных движущихся объектах, уточнять значения некоторых физических констант, проверять фундаментальные законы физики, вывести земную и космическую навигацию на совершенно новый уровень точности.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Исследователям удалось сделать снимок тени, отбрасываемой одним единственным атомом.

Тень от одного атомаДля того, что бы получить снимок молекулы или атома необходимо постараться очень и очень сильно. Для этого требуются источники стабильного света, специальные микроскопы и чрезвычайно низкие температуры. Но, что может потребоваться для того, что бы получить снимок тени, отбрасываемой одним единственным атомом? Учитывая то, что размеры атома во много раз меньше длины волны света, логично предположить, что атом не будет отбрасывать никакой тени вообще. Несмотря на это исследователям из университета Гриффита в Австралии, используя высокоточный лазер и специальный фоточувствительный элемент, удалось получить снимок силуэта, т.е. тени, отбрасываемой одним единственным атомом иттербия.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2