15 сентября 2017 | Новости науки и техники

Физики нашли оптимальные условия для максимально эффективной работы лазерных плазменных ускорителей

Лазерно-плазменный ускоритель электроновТрадиционные ускорители электронов давно уже стали одним из основных видов научных инструментов, чрезвычайно интенсивные и короткие импульсы излучения, вырабатываемые синхротронами и лазерами на свободных электронах, позволяют ученым изучать материю и процессы, происходящие на атомарном масштабе. Но даже самые маленькие ускорители электронов занимают сейчас площадь, сопоставимую с площадью футбольного поля. Альтернативной традиционным технологиям ускорения электрона является лазерно-плазменный метод ускорения, которые при небольших размерах ускорителя позволяет получить луч разогнанных электронов высокой интенсивности. Но у ускорителей такого типа есть один недостаток - при их помощи очень тяжело получить устойчивый луч электронов со стабильной яркостью. И эта проблема была решена физиками из исследовательского центра HZDR (Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf), Германия, которым удалось определить ряд параметров для создания оптимальных условий работы лазерно-плазменного ускорителя электронов.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Создан самый высококачественный лазер, ширина полосы спектра которого составляет всего 0.01 Гц

Резонатор лазераУ большинства людей слово лазер всегда ассоциируется с термином "точность". Однако и в области лазерных технологий существует достаточно большое пространство для дальнейших усовершенствований. "Идеальный" лазер должен излучать свет со строго определенной длиной волны, однако реальные лазеры далеки от идеала, и они излучают свет в очень узкой полосе спектра. Ширина полосы спектра является одной из основных характеристик лазеров, определяющих его качество, а одним из направлений усовершенствований лазерных технологий является именно уменьшение этой ширины настолько, насколько это предоставляется возможным. И недавно международная группа ученых закончила создание лазера-рекордсмена, ширина полосы спектра которого составляет всего 10 мГц (0.01 Гц). Для сравнения, ширина полосы спектра большинства используемых в науке и промышленности лазеров составляет, в лучшем случае, несколько тысяч Герц.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Новые атомные часы на базе трехмерной оптической решетки будут обладать высочайшей точностью и стабильностью

Оптические атомные часыСуществующие сейчас технологии построения атомных часов на основе оптической решетки из атомов стронция позволяют производит одновременный "опрос" миллионов атомов, что обеспечивает им спектроскопическую добротность (показатель качества работы) на уровне 1*10^4. Взаимодействия между отдельными атомами оптической решетки вынуждают разработчиков атомных часов идти на компромисс между стабильностью, которая является следствием использования большого количества атомов, и точностью, которая зависит от неравномерности плотности распределения атомов решетки. А недавно группа исследователей нашла возможность решения проблемы повышения качества работы оптических атомных часов. Использование так называемого газа Ферми, находящегося в вырожденном квантовом состоянии, и света сверхстабильного лазера позволит поднять показатель добротности до фантастически высокого уровня в 5.2*10^15.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

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

Использование двух атомов различных элементов позволяет повысить стабильность квантовых систем

Квантовая системаКвантовые системы являются действительно "хрупкими" вещами, любое, даже самое слабое воздействие на них факторов из окружающего их мира приводит к изменению состояния системы. Такие особенности определяют ряд трудностей, с которыми сталкиваются разработчики квантовой памяти и квантовых вычислительных устройств, ведь пока еще не имеется достоверного способа узнать об изменении состояния системы и о возникновении случайной ошибки. Не так давно были разработаны технологии коррекции ошибок квантовой памяти, частично позволяющие решить вышеуказанную проблему, а недавно две независимых группы исследователей предложили достаточно простой метод, позволяющий избежать возникновения ошибок определенного рода в квантовых системах.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 6

Исследователи создали идеальный источник единичных фотонов

Квантовая точкаИспользуя уникальные оптические свойства полупроводниковых квантовых точек, ученые-физики из Базельского университета (University of Basel), Швейцария, и Рурского университета в Бохуме (University of Bochum), Германия, разработали источник света принципиально нового типа, который способен излучать единичные фотоны света. Источник единичных фотонов не должен излучать двух или большего числа фотонов ни при каких условиях, что имеет огромное значение для бурно развивающихся технологий квантовых коммуникаций и квантовых вычислений. Кроме этого, крайне важное значение имеет стабильная яркость источника и идентичность излучаемых им фотонов с точки зрения их длины волны, т.е. цвета.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3

Ученые получили доказательства существования стабильных магнитных скирмионов при комнатной температуре

Магнитный скирмионГруппа исследователей из Центра материаловедения (Center for Emergent Matter Science) Института физико-химических исследований RIKEN, Япония, совместно с их коллегами из Европы, идентифицировали новый класс материалов, в среде которых существуют стабильные магнитные скирмионы. При этом, скирмионы в новых материалах существуют при температуре равной или превышающей комнатную температуру, и это открывает дорогу разработке нового класса высокотемпературных спинтронных устройств.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученым удалось запутать два фотона света в 103 квантовых измерениях

Распределение многомерно запутанных фотоновМеждународной группе ученых, возглавляемой Антоном Зеилингером (Anton Zeilinger) и Марио Креном (Mario Krenn) из Института квантовой оптики и квантовой информации (Institute for Quantum Optics and Quantum Information) австрийской Академии Наук, удалось запутать два фотона света в 103 квантовых измерениях. Под понятием квантового измерения подразумевается одна из квантовых характеристик частиц света, а предыдущий рекорд количества запутанных квантовых измерений фотонов составлял всего 11. Данное достижение позволит обеспечить большую скорость, защищенность систем квантовых коммуникаций, более высокую скорость и надежность обработки информации в квантовых компьютерах будущего.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 7

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

Ученые создали самый маленький бит магнитной памяти, состоящий из единственного атома

Атомы гольмияНесмотря на то, что современные технологии развиваются "семимильными шагами", основной технологией, с помощью которой хранится подавляющее большинство данных, которыми оперирует сегодня человечество в целом, является технология магнитной записи. Скорости работы и объемы жестких дисков все время увеличиваются, но их основа - технология магнитной записи и хранения данных, остается практически неизменной, такой же, как и 20-30 лет назад. Но и в направлении развития технологий магнитной записи учеными делается достаточно много, основной задачей, которую пытаются решить учеными, является увеличение показателя плотности записи информации на единицу поверхности носителя. Этого можно достичь, уменьшив размеры физической области носителя, в которой храниться один бит данных и сократив промежутки, разделяющие области хранения отдельных бит.
 | Опубликовано NanoMan | Подробнее | Комментарии: 1

Данные, собранные во время поисков бозона Хиггса, указывают на нестабильность нашей Вселенной

Рождение альтернативной вселеннойЕсли частица, "подобная бозону Хиггса", которая была обнаружена в прошлом году учеными-физиками CERN, действительно является искомым бозоном Хиггса, это является весьма дурной вестью. Данные, полученные во время охоты на бозон Хиггса, указывают на то, что наша Вселенная в будущем может быть разрушена появлением другой альтернативной Вселенной, которая может возникнуть в виде своеобразного пространственного "пузыря" в любом месте нашей Вселенной. Но не стоит начинать пугаться прямо сейчас, согласно прогнозам ученых, этот сценарий Судного Дня может произойти не ранее, чем через десятки миллиардов лет.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 9

Воздушный мотоцикл Aerofex совершает первый успешный испытательный полет.

Летающий мотоцикл AerofexВидеоролик, выпущенный калифорнийской исследовательской технической компанией Aerofex, демонстрирует первые успешные испытательные полеты опытного образца созданного ими "воздушного мотоцикла", который держится в воздухе и передвигается за счет двух воздушных пропеллеров, спрятанных за защитными колпаками. Представители Aerofex утверждают, что им удалось реализовать новую систему интуитивного контроля и управления, тягой, положением аппарата и направлением его движения, не требующую использования искусственного интеллекта, программного обеспечения и любого вида электроники.
 | Опубликовано Transporter | Подробнее | Комментарии: 10

Новый наноразмерный микроволновый передатчик позволит резко уменьшить размеры мобильных телефонов.

РадиоволныУстройства, вырабатывающие радиоволны и излучающие их в окружающее пространство, позволяют Вам делать телефонные звонки и пользоваться Интернетом с помощью беспроводных технологий. Основным задающим генератором во всех радиопередатчиках обычно является маленький кусочек кварца или кремния, который колеблется с очень высокой частотой. За прошедшие годы наука и технологии позволили миниатюризировать размеры радиопередатчиков максимально насколько это возможно, но новый, наноразмерный вариант, разработанный учеными совсем недавно, позволит разработать и изготовить действительно миниатюрные мобильные телефоны, которые будут стоить дешевле и работать намного стабильней.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 1
7 января 2010 | Космос и Авиация

Точнейшие естественные «часы» открывают возможности реализации «галактической GPS».

ПульсарБлагодаря данным о космических источниках высокоэнергетического излучения, получаемых от космического гамма-телескопа НАСА Fermi, ученые-радиоастрономы за последние три месяца открыли 17 новых миллисекундных пульсаров. Пульсар – это быстровращающийся космический объект с сильным магнитным полем, как правило, являющийся остатками ядра взорвавшейся ранее массивной звезды. Поскольку во время своего существования пульсар теряет энергию и массу, выбрасывая в пространство импульсы магнитного поля, радиоизлучения и потоки заряженных частиц, он со временем стареет и замедляет свое вращение.
 | Опубликовано Astronaut | Подробнее | Комментарии: 2