Физики нашли ответ на загадку о подавлении гармоник высокого порядка
Этот важный для исследователей инструмент разрушается за единичные фемтосекунды как будто без причины. В новом исследовании физики нашли два виновных в этом эффекта.
Ученые могут манипулировать электромагнитным излучением множеством способов. Если правильно подобрать параметры, можно облучить лазером газ, жидкость или твердое тело и этим заставить материал излучать на другой частоте. Когда получившаяся частота кратна частоте лазера, результат называют гармоникой.
Чаще всего нелинейная оптика использует вторую и третью гармоники, но в физике нет запрета на более высокие — двадцатую, сотую и далее. Высокие гармоники используют в науке и промышленности для анализа материалов, генерации сверхкоротких импульсов и излучения с высокой энергией.
В работе с этим эффектом из области нелинейной оптики ученые сталкиваются с неприятным эффектом — высокие гармоники могут подавляться по как будто неизвестной причине. Это явление назвали «сверхбыстрой электронной декогеренцей» — в течение нескольких квадриллионых долей секунды нарушается распределение электронов в твердом теле и высокие гармоники затухают. Фундаментальная причина этого явления оставалась неизвестной.
Команда профессора Чжэдона Ли (JaeDong Lee) смогла решить эту загадку. Оказалось, что два сопутствующих высоким гармоникам физических явления интерферируют друг с другом. Статья об этом опубликована в журнале Advanced Science.
Для того, чтобы разобраться с декогеренцией электронов ученые разработали новый вычислительный подход, построенный на основном уравнении Линдблада. Команда проанализировала сверхизлучение и широкополосную эмиссию, наблюдаемые в процессе генерации высоких гармоник в твердых телах. Сверхизлучение — явление, при котором группа объектов генерирует когерентное и мощное излучение. Широкополосная эмиссия означает, что сгенерированных гармоник так много, что если расположить их на спектре, он будет выглядеть не множеством отдельных узких полос, а ограниченным числом широких.
Ученые обнаружили, что между сверхизлучением и широкополосным спектром возникает интерференция, приводящая к взаимному подавлению. То есть взаимодействия с окружением в открытых квантовых средах, которыми являются ансамбли атомов, играют решающую роль в стабильности высоких гармоник.
«Истинная значимость этой работы заключается в том, что она открывает путь от идеальной квантовой теории к практической и надежной квантовой инженерии и бросит новый серьезный вызов существующим концепциям квантовых технологий, основанным на предположении об изолированных квантовых системах», — рассказал профессор Ли.
В процессе работы ученые создали микроскопическую теоретическую исследовательскую платформу, которая может точно учитывать не только взаимодействия между электронами, но и взаимодействия электронов с окружающей средой.
Telegram 
Дзен 
VK С помощью ускорителей ученые имитируют процессы, происходившие в первые мгновения жизни Вселенной. Так пытаются решить загадки наблюдаемой реальности: почему материи больше, чем антиматерии, состоят ли кварки из других частиц, как сохраняется барионное число. В этот раз анализ столкновений на коллайдере RHIC предоставил сильное свидетельство того, что барионное число переносится не кварками, а глюонной перемычкой внутри протонов.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Восьмилетнее исследование привело к выводу, противоречащему популярным стереотипам о вреде цифровых гаджетов для подрастающего поколения. Большое количество времени, проведенного перед экранами смартфонов, компьютеров или телевизоров в детстве, оказалось напрямую связано с более высокими когнитивными способностями в подростковом возрасте.
В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.
Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.
У любителей кофе выявили расхождение в уровнях тестостерона: одна форма этого гормона повышалась вместе с количеством выпитого, а другая, напротив, снижалась. Результат оказался особенно интересным на фоне изменений других показателей, связанных с обменом веществ и здоровьем сердца.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Остров Пекан недалеко от Мексиканского залива в Луизиане вскоре перейдет в собственность компании Илона Маска. Здесь будет новый космодром для Starship, почти в 20 раз больше, чем в Бока-Чике, где уже стоят две стартовых площадки. Уникальное местоположение позволит компании попытаться реализовать амбициозную цель о запуске миллиона низкоорбитальных спутников на орбиты, где сегодня находится подавляющее меньшинство спутников Земли.
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