Впервые зарегистрирован рост мощности в квантовом двигателе
Команда ученых из разных стран построила первый в своем роде квантовый тепловой двигатель, производительность которого превысила максимальную эффективность классического двигателя.
Международная команда исследователей впервые зарегистрировала рост квантовой мощности в квантовом двигателе. В статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters, ученые описывают свои эксперименты с квантовыми двигателями и то, что им удалось узнать.
Физики уже много лет изучают квантовые тепловые двигатели. Их работа очень похожа на классические тепловые двигатели, но их «рабочая жидкость», которая ведет себя подобно пару в паровом двигателе, может находиться в когерентной суперпозиции. Этот факт заставил задуматься многих ученых, работающих в этой области: могут ли квантовые двигатели действительно работать лучше, чем классические, с которыми человек сталкивается ежедневно?
Всего четыре года назад команда из Еврейского университета в Иерусалиме утверждала, что нашла ответ на этот вопрос, выдвинув теорию, предполагавшую, что квантовые двигатели действительно могут быть более эффективными, чем классические. И в новом исследовании ученые провели серию экспериментов и продемонстрировали, что та теория была верна.
В ходе своих экспериментов ученые соорудили квантовый тепловой двигатель, начав с азото-замещенной вакансии в центре алмаза (NV-центр): они предположили, что два его низших энергетических уровня представляют собой два уровня кубитов и в таком случае могут служить в качестве рабочей жидкости. Роль двух термальных ванн сыграли высшие энергетические уровни.
Исследователи поместили NV-центр в магнитное поле, что привело к обращению энергетических уровней, представляя таким образом изначальное состояние двигателя. Рабочий ход был спровоцирован запуском в NV-центр микроволнового импульса, что заставило кубит вращаться под настраиваемым углом. Вращение кубита уменьшило количество энергии, полученной командой, в NV-центре. Затем ученые пустили в NV-центр зеленый лазер, заставив уровни кубитов объединиться с термальными ваннами. В результате центры вернулись в изначальное состояние.
Исследователи повторили эксперимент 100 тысяч раз, изменяя продолжительность циклов. В статье ученые сообщают, что выходная мощность для малых углов вращения кубитов была значительно выше, чем в двигателях такого же типа без когеренции. Это, по их словам, указывает на то, что их двигатель эффективнее классического.
Telegram 
Дзен 
VK 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.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
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.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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.
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