Новый миниатюрный спектрометр снабдит смартфоны массой дополнительных полезных функций

Структура миниатюрного спектрометраПредставьте себе, что при помощи смартфона вы сможете проверить степень чистоты воздуха, свежести пищевых продуктов, уровень сахара в крови или насколько токсичным является валяющийся в вашем дворе кусок какой-то непонятной субстанции. Все это станет возможным благодаря разработке нового миниатюрного спектрометра, который прост в изготовлении и мал настолько, что его без особых проблем можно встроить в смартфон или другое портативное электронное устройство. Этот спектрометр, разработанный специалистами из Технологического университета Эйндховена, может похвастаться не только малыми размерами, он обеспечивает точность измерений, соответствующую точности нормальных настольных моделей спектрометров, используемых в научных лабораториях.
 | Опубликовано MobilMan | Подробнее | Комментарии: 4

Создан датчик, способный с высокой скоростью снимать высококачественные изображения в условиях недостаточной освещенности

Съемка при помощи датчика QISИнженеры из Дартмута разработали и изготовили опытные образцы сенсоров, в которых заложена радикально новая технология формирования изображений, получившая название "квантовый фотосенсор" (Quanta Image Sensor, QIS). Основным преимуществом новой технологии является возможность съемки высококачественных изображений в условиях недостаточной освещенности. И такая возможность может произвести революцию в некоторых областях науки и техники, включая системы безопасности, фотографию, видеосъемку, медицину, астрономию, естествознание и т.п.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Создан детектор, способный "посчитать" до четырех фотонов за один раз

SNSPD-детекторУченые из университета Дюка, университета Огайо и инженеры компании Quantum Opus обнаружили, что метод, используемый для детектирования единичных фотонов можно использовать для подсчета четырех фотонов, одновременно падающих на поверхность датчика. Данное открытие можно использовать не только в научном и экспериментальном лабораторном оборудовании, его основной областью применения, как считают ученые, станут активно разрабатываемые сейчас квантовые технологии, технологии квантовых вычислений и квантовых коммуникаций.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2
22 декабря 2017 | Нанотехнологии

Создано наноразмерное устройство, способное вырабатывать поток "горячих электронов"

Наноразмерное устройствоНаноразмерное устройство, разработанное исследователями из Королевского колледжа в Лондоне, способно при помощи квантовых эффектов преобразовывать протекающий через него электрический ток в управляемый поток "горячих" электронов и света. Горячими называют электроны, обладающие достаточно высокой кинетической энергией, и за счет этого они могут стать инициаторами некоторых редких и экзотических химических реакций.
 | Опубликовано NanoMan | Подробнее | Комментарии: 1
17 декабря 2017 | Нанотехнологии

Тончайшие стеклянные нити синхронизируют излучение света двумя атомами, находящимися на значительном удалении друг от друга

Синхронизация атомовЕсли вам необходимо что-то сказать человеку, находящемуся на другом конце вашего двора, вам достаточно только повысить голос. Однако, если речь пойдет о куда больших расстояниях, то тут вам сможет помочь только телефон или Интернет. Атомы тоже могут обмениваться информацией при помощи света, и они так же нуждаются в дополнительной помощи, если их разделяет достаточно большое расстояние. Исследователи из Объединенного квантового института (Joint Quantum Institute, JQI), выяснили, что в качестве такой дополнительной помощи, позволяющей держать оптическую связь между двумя удаленными атомами, является "оптический мост" из тончайшего стеклянного нановолокна. Подобные "мосты" смогут стать в будущем основой безопасных коммуникационных каналов, соединяющих отдельные атомы, молекулы и даже квантовые точки.
 | Опубликовано NanoMan | Подробнее | Комментарии: 3

Создано устройство, способное хранить долгое время фотоны-кубиты, используемые для квантовой телепортации

Хранение фотонов-кубитовГруппа ученых из Института квантовой оптики Макса Планка, Германия, возглавляемая профессором Герхардом Ремпе (Gerhard Rempe), разработала, создала и продемонстрировала работоспособность устройства длительного хранения фотонных кубитов, основой которого является единственный атом, заключенный в ловушку специального оптического резонатора. Время надежного хранения квантовой информации, носителем которой является фотон света, составляет порядка 100 миллисекунд, и такого времени уже вполне достаточно для создания глобальных квантовых коммуникационных сетей, связывающих самые удаленные точки на земном шаре.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

В Японии запущен первый прототип квантового компьютера с кубитами на базе квантовых точек

Кубит на базе квантовой точкиВ понедельник прошедшей недели в Японии был произведен запуск первого собственного прототипа квантового компьютера, что ознаменовало собой включение Страны Восходящего Солнца в глобальную квантовую гонку. Создателями экспериментальной квантовой вычислительной системы является группа из японского Национального института информатики, телекоммуникационной компании NTT и Токийского университета. А возглавляет этот проект Йошихиса Ямамото (Yoshihisa Yamamoto), который является Почетным профессором Стэнфордского университета.
 | Опубликовано Astronaut | Подробнее | Комментарии: 2

Ученым удалось отсеять одного кандидата, сузив, тем самым, область поиска частиц темной материи

Частицы темной материиУченым, занимающимся поисками частиц таинственной темной материи, на долю которой приходится более 80 процентов от общего количества материи во Вселенной, удалось исключить одного из кандидатов, сузив, тем самым, область будущих поисков. Исследователи из университета Сассекса (University of Sussex) нашли опровержения возможности существования определенных видов аксионов (axions), частиц, которые до этого являлись ведущими кандидатами на звание частиц темной материи. Это событие отбрасывает физиков практически к исходной точке их поисков, но оно, тем не менее, существенно сужает область проведения будущих поисков частиц темной материи.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые разработали принципиально новый принцип построения квантового компьютера

Квантовый компьютерКвантовые вычислительные системы, которые создаются в настоящее время в исследовательских целях и которые являются предшественниками будущих универсальных квантовых компьютеров, строятся практически по единой схеме. В их основе лежат квантовые биты, кубиты, созданные на базе ионов, атомов или элементов электронных сверхпроводящих схем. Эти кубиты помещаются в состояние квантовой суперпозиции и взаимодействуют друг с другом посредством явления квантовой запутанности. А управление состоянием кубитов, считывание из них информации и их запутывание производится при помощи электрических сигналов, микроволновых лучей, фотонов света и другими способами, согласно заложенной в компьютер программе.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 4

Ученые добились успешного обмена состоянием квантовой запутанности между двумя источниками фотонов, разделенных 100 километрами оптоволокна

Квантовая запутанность фотоновГруппа исследователей из китайского университета Науки и техники (University of Science and Technology of China, USTC) продемонстрировала работу новой технологии, позволяющей производить обмен запутанными фотонами света между двумя источниками, разделенными оптическим волокном, длиной 103 километра. При этом, несмотря на большую длину оптического волокна, оба источника физически разделяло расстояние в 12.5 километров, а для более правдоподобного моделирования условий реального мира часть кабеля была проложена под землей, часть - по воздуху, а оставшаяся часть была сложена в виде бухты в помещении лаборатории.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 12

Ученым удалось запутать на квантовом уровне 16 миллионов атомов одновременно

Экспериментальная установкаТеория квантовой физики не накладывает никаких ограничений на количество квантовых частиц, которые могут быть связаны сильными взаимодействиями, известными под названием явления квантовой запутанности. В недалеком прошлом ученым из Женевского университета (University of Geneva, UNIGE), Швейцария, удалось запутать и путем проведения измерений подтвердить запутанность 2900 атомов одновременно. А недавно, усовершенствовав измерительную технику и методы измерений, эти же ученые продемонстрировали квантовую запутанность сразу 16 миллионов атомов, находящихся внутри односантиметрового кристалла.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 13

Ученые нашли метод значительного увеличения сил оптического взаимодействия

Увеличение сил оптического взаимодействияИзвестно, что свет представляет собой поток фотонов. И если два световода, оптоволоконных проводника, к примеру, расположены в непосредственной близости друг от друга, то движение фотонов заставляет эти световоды притягиваться или отталкиваться друг от друга. Это влияние проводников возникает из-за так называемых сил оптического взаимодействия, но эффект их действия является чрезвычайно слабым для того, чтобы его можно было использовать на практике. А недавно, ученые-физики из Технологического университета Чалмерса (Chalmers University of Technology) и Свободного университета Брюсселя (Free University of Brussels) нашли метод значительного увеличения оптической силы. Этот метод открывает перед учеными массу возможностей в области нанотехнологий, в разработке новых оптоэлектронных устройств и датчиков.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1
28 сентября 2017 | Новости науки и техники

Разработан новый метод, позволяющий измерять и управлять параметрами фононов при помощи фотонов света

Фотоны и фононыГруппа исследователей из Венского университета, Австрия, и Технологического университета Дельфта, Нидерланды, разработали новый метод, позволяющий производить измерения и управлять некоторыми параметрами квантов звуковых колебаний, фононов, при помощи фотонов света. Этот метод может стать основой новых типов устройств хранения и обработки информации, на базе которых будут строиться квантовые компьютеры и коммуникационные системы.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые разработали технологию хранения квантовых данных в виде акустических колебаний

Квантовая системаУченые из Йельского университета разработали простое и легкое в изготовлении устройство, которое использует звуковые волны для хранения квантовой информации и для ее преобразования из одной формы в другую. В состав этого устройства, которое представляет собой интегрированный чип, входит кубит на основе "искусственного атома" из сверхпроводящего алюминия, который обменивается информацией с колебаниями, происходящими внутри высокочастотного акустического волнового резонатора (high frequency bulk acoustic wave resonator, HBAR).
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученым удалось впервые осуществить квантовую телепортацию оптических образов

Квантовая телепортацияКвантовые коммуникации уже стали неотъемлемой частью безопасных сетевых технологий. Не так давно китайские ученые продемонстрировали передачу квантовой информации на расстояние в 1200 километров, использовав специализированный искусственный спутник в качестве промежуточной станции. Однако, в нынешних технологиях для передачи информации используются всего два квантовых состояния фотонов света, что составляет очень малую часть от предоставляемых фотонами возможностей. Для того, чтобы использовать возможности квантовых оптических коммуникаций в большей мере можно использовать так называемые оптические образы, своего рода многомерные комбинации, количество которых практически не поддается исчислению. Одним из видов оптических образов является орбитальный угловой момент света (orbital angular momentum, OAM), который, в случае его использования в качестве носителя информации, может обеспечить поистине фантастические скорости передачи.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0