Физики впервые создали одномерный газ из фотонов, который поможет в разработке квантовых компьютеров
Ученым удалось создать одномерный фотонный газ и изучить его свойства. Метод, примененный в новом эксперименте, позволил подтвердить теоретические предсказания. В будущем эти результаты можно использовать для создания новых квантовых систем связи и компьютеров.
Исследовательская группа физиков из Боннского университета и Университета Кайзерслаутерн-Ландау (Германия) заключила большое количество фотонов в микрорезонаторе с красителем и охладила их. Обеспечить захват фотонного газа удалось с помощью полимерных наноструктур. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Physics.
Размерность системы оказывает влияние на ее поведение и приводит к возникновению различных состояний материи в квантовых системах из множества тел. В фотонных газах, как отметили авторы нового исследования, происходят тепловые флуктуации, которые существенно влияют только на одномерные системы.
Чтобы определить тепловые свойства фотонного газа, физики изменили соотношения сторон ловушки и выявили смягчение фазового перехода, обычно наблюдаемого в двумерных системах. Напомним, что в них переход в состояние конденсата происходит при какой-то определенной температурной точке — подобно тому, как вода замерзает при нуле градусов Цельсия.
Повлиять на размеренность газа удалось, изменив отражающую поверхность ловушки, создав микроскопические выступы с помощью прозрачного полимера. Это позволило уловить фотоны и наблюдать их переход в новое фазовое состояние.
«Обычно полимер действует как проводник, но в этом случае он позволил пропускать свет», — объяснили авторы исследования.
Таким образом ученые продемонстрировали, что одномерный фотонный газ не имеет определенной точки перехода в состояние конденсата, а внесение небольших изменений в структуру полимера позволяет детально изучать явления, возникающие при фазовых переходах между различными измерениями.
Изучение одномерных фотонных газов имеет важное значение в области квантовой оптики и фотоники. Авторы новой научной работы надеются, что их результаты помогут в разработке инновационных оптических устройств и технологий.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Физики экспериментально подтвердили эффективность ионно-плазменного метода удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей металлоконструкций ядерных реакторов. Новая технология позволяет очищать внутриконтурное оборудование от отложений сложного химического состава без образования опасных жидких радиоактивных отходов. Благодаря этому она даст возможность повторно использовать реакторные сплавы и снизит затраты на их переработку.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии