Фундаментальная наука

Весной 2022 года я поднимал в этом блоге две необычные темы из области фундаментальной химии. Первая называлась «Из чего состоит мировой эфир. Последняя теория Менделеева» — в ней я рассказывал, как Дмитрий Иванович Менделеев, продолжая опираться на атомный вес, пытался надстроить «нулевой» период над водородом и, вероятно, неосознанно двигался к открытию нейтрона. Вторая статья называлась «Распад протона – невозможность 2,5 класса». Наряду с проблемой практически абсолютной стабильности протона (без внешнего воздействия он распадается, в отличие от нейтрона, который вне атома живёт всего около 10 минут). В этой статье я также упомянул некоторые экзотические атомы, то есть, атомоподобные частицы, имеющие нулевой заряд; наиболее известной из них является антипротон. Чтобы представить себе химический элемент, который был бы значительно легче водорода, нужно поместить в его ядро частицу, значительно уступающую по массе протону, но превосходящую по массе электрон или позитрон, так, что

Немецкий консорциум QuINSiDa впервые продемонстрировал в лаборатории полностью интегрированную беспроводную систему квантово-защищенной связи, объединяющую технологии Li-Fi (связь через видимый свет) и два основных типа квантового распределения ключей — CV-QKD и DV-QKD. Система не требует оптоволокна и может быть разверну там, где прокладка кабеля невозможна или нежелательна. Это важный шаг от стационарной к мобильной квантовой криптографии.

Надвигающаяся угроза со стороны заточенных на криптографию квантовых компьютеров заставила срочно менять действующие примитивы асимметричной криптографии — обмен ключами (ECDH) и цифровые подписи (RSA, ECDSA, EdDSA) — которые уязвимы для квантового алгоритма Шора. Однако существующих симметричных методов криптографии (AES, SHA-2, SHA-3) или уровней их стойкости это не коснулось. ccc В индустрии бытует заблуждение, что квантовые компьютеры вдвое ослабят безопасность симметричных ключей, и для обеспечения того же 128-битного уровня защиты потребуется перейти на 256-битные ключи. Это неточная интерпретация ускорения, которое несут в себе квантовые алгоритмы. Она не отражена ни в одном из нормативных стандартов и рискует отвлечь внимание от реально необходимой работы по переходу к постквантовой системе криптографии. Обычно это заблуждение происходит из недопонимания применимости другого квантового метода — алгоритма Гровера. AES-128, как и SHA-256, обеспечивает достаточную защиту

На протяжении десятилетий астрономы, глядя в такие телескопы, как «Хаббл», пытались заглянуть в древнюю эпоху, когда зажглось первое поколение звёзд во Вселенной. Но маленькие галактики, которые были строительными блоками известного нам сегодня космоса, слишком тусклые, чтобы их можно было заметить даже с помощью самых мощных инструментов. Теперь, похоже, у астрономов наконец-то появилось два преимущества: космический телескоп «Уэбб» и немного удачи. В недавней статье, опубликованной в журнале Nature, группа учёных под руководством Кимихико Накадзимы, астронома из Университета Канадзава (Япония), использовала космический телескоп «Уэбб» для наблюдения за сверхслабой галактикой под названием LAP1-B, существовавшей примерно через 800 миллионов лет после Большого взрыва. Это самая химически примитивная галактика из всех, что мы когда-либо видели. Читать

Newborn stars are forming in the Eagle Nebula. They are gravitationally contracting in pillars of dense gas and dust. The intense radiation of these newly-formed bright stars is causing surrounding material to boil away.

Квантовая механика лишена привычной логики, но это не мешает использовать вычислительные кубиты в «мирных» целях, например, позволив разработчикам игр с их помощью создавать абсолютно случайные игровые уровни и ситуации. В какой-то мере это позволит обычным людям прикоснуться к квантовым технологиям и перестать пугаться их как чего-то за пределами понимания. На это делает ставку компания Moth, представив игру-лабиринт Quantum Backrooms. Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews Проект построен вокруг игровой вселенной Backrooms — бесконечных вызывающих подспудную тревогу лабиринтов из пустых служебных помещений, коридоров и комнат. В отличие от уже представленных игровых продуктов на эту тематику, процесс Moth впервые для генерации игровых лабиринтов использует реальные квантовые платформы — оборудование компаний IBM Quantum и IQM Quantum Computers. Главный технический принцип Quantum Backrooms — это прямое преобразование архитектуры квантового

Недавно с помощью космических телескопов ученые открыли сотни очень древних странных объектов, которые назвали «маленькими красными точками». Они выглядели непохоже ни на какие другие, что породило множество версий об их природе. Авторы новой работы считают, что раскрыли загадку как минимум в одном случае — и по их мнению это галактика, где уже есть сверхмассивная черная дыра, но нет звезд, из которых она могла бы образоваться. Abell 2744-QSO1 в представлении художника. Красная часть зоны вокруг черной дыры — та, что движется от наблюдателя, голубая — та, что приближается к нему / © Jiarong Gu, Nature (см. фото) До XXI века классическая картина образования галактик была такой: сперва возникают первые массивные звезды, при их взрывах образуются черные дыры. Затем такие ЧД сливаются друг с другом и поглощают окружающий их газ, набирая массу и постепенно превращаясь в сверхмассивные — в миллионы, а то и миллиарды масс Солнца. В 2010-х годах к этой картине возникли серьезные

Квантовая механика лишена привычной логики, но это не мешает использовать вычислительные кубиты в «мирных» целях, например, позволив разработчикам игр с их помощью создавать абсолютно случайные игровые уровни и ситуации. В какой-то мере это позволит обычным людям прикоснуться к квантовым технологиям и перестать пугаться их как чего-то за пределами понимания. На это делает ставку компания Moth, представив игру-лабиринт Quantum Backrooms. Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Проблемами квантовых вычислений американская корпорация IBM занимается давно и серьёзно, а недавно она заявила, что готова в ближайшие пять лет потратить более $10 млрд, чтобы к 2029 году создать квантовый компьютер, который будет осуществлять масштабные и сложные вычисления стабильно и без ошибок. Источник изображения: IBM

Источник: Компьютерра - Журнал о науке и технологиях Американские математики представили математическое доказательство того, что текущая модель расширяющейся Вселенной, основанная на темной энергии, является нестабильной и нежизнеспособной. Исследователи ставят под сомнение стандартное объяснение ускоряющегося расширения космоса. Уравнения Эйнштейна — Эйлера, объединяющие общую теорию относительности и гидродинамику, используются для моделирования галактик, черных дыр и космического расширения. Ученые показали, что пространство-время Фридмана — математическая модель, […] Полная версия статьи: Уравнения Эйнштейна помогли дать простое объяснение ускорению

Австрийские физики увеличили время жизни магнонов — крошечных волн намагниченности в твердых магнитных материалах — до 18 микросекунд, что почти в сто раз больше, чем предыдущий рекорд. Таким образом, магноны становятся надежными переносчикамив квантовой информации, сравнимыми со сверхпроводящими кубитами. Более того, поскольку длина волны магнонов может уменьшаться до нанометров, магнонные схемы теоретически можно уместить на чипе размером с мелкую монету.

Телескоп Хаббл больше 35 лет смотрел в глубины космоса, а теперь сам медленно падает на Землю. Когда это может случиться и почему NASA не может просто поднять его обратно?

Источник: Компьютерра - Журнал о науке и технологиях Ученые из Японии разработали новый метод микроскопии, позволяющий получать изображения с разрешением, превышающим возможности традиционных оптических приборов. В основе метода используется одиночный атом рубидия, охлажденный почти до абсолютного нуля. Атом удерживается в определённой точке с помощью оптической ловушки, созданной лазерными лучами. Такая система может быть размещена внутри или рядом с наноустройствами (например, квантовыми компьютерами) без […] Полная версия статьи: Одиночный атом рубидия позволил создать сверхмощный квантовый

Астрономы предложили возможный источник самого мощного нейтрино в истории наблюдений — частицы с энергией 220 петаэлектронвольт, которую зафиксировали с помощью подводного телескопа KM3NeT в Средиземном море. Если ученые правы, их открытие поможет понять, где во Вселенной рождаются частицы экстремальных энергий и как работают одни из самых ярких объектов космоса — блазары.

Ещё в 90-е годы учёные обнаружили странное явление — при прохождении света сквозь облако холодных атомов пик импульса (группового поведения фотонов) возникает раньше, чем в случае движения света в вакууме. Между тем этого не должно быть, ведь скорость света в вакууме абсолютна. Ответ кроется в квантовых явлениях взаимодействия фотонов с атомами на их пути, что никоим образом не нарушает физических законов. Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Черные дыры, возможно, не такие «сломанные» объекты, как считалось полвека. Автор нового исследования показал, что даже в рамках Общей теории относительности черная дыра может избежать сингулярности — точки, где законы физики перестают работать. Если он прав, новая теория гравитации для «спасения» физики внутри космических «монстров» не понадобится.

Что делает материю стабильной? Почему атомы такие, какие они есть? Почему разные материалы различаются по своим свойствам, таким как электропроводность, плотность, температура плавления или спектры поглощения света? Эти вопросы сильно занимали физиков в течение десятилетий после того, как Дмитрий Менделеев представил свою периодическую таблицу химических элементов в 1869 году. Они получили новый импульс на рубеже XX века благодаря открытию Дж. Дж. Томсона, что атомы не являются неделимыми, а содержат более мелкие, отрицательно заряженные частицы, называемые электронами, — первые найденные учёными субатомные частицы. Затем, в 1911 году, Эрнест Резерфорд обнаружил, что атомы содержат центральное «ядро» с плотно сконцентрированным положительным зарядом. Так началось увлекательное путешествие в мир открытий, направленных на понимание законов, определяющих устройство субатомных структур. Оно достигло своего рода кульминации столетие назад, в начале 1925 года, с формулировкой

Финские исследователи из Университета Аалто совершили значимый прорыв в области квантовой физики, впервые в истории успешно связав кристалл времени с внешней системой. Это достижение, ставшее первой демонстрацией преобразования кристалла времени в оптомеханическую систему, открывает путь к созданию новых высокоточных датчиков, квантовых систем хранения данных и других инновационных технологий. Концептуально похожие на природные кристаллические формы, кристаллы времени были впервые предложены нобелевским лауреатом Франком Вильчеком в 2012 году, который предположил, что аналогичные системы могут существовать не только в пространстве, но и во времени. Теория Вильчека предшествовала официальному экспериментальному открытию кристаллов времени всего на четыре года, и теперь их можно рассматривать как необычную форму материи, чье движение повторяется бесконечно. В недавнем исследовании Мякинен и его коллеги продемонстрировали, что свойства кристалла времени можно изменять — задача,

Космическая обсерватория «Джеймс Уэбб», как и любой новейший научный инструмент, расширила границы наших знаний. Её инфракрасный телескоп заглянул далеко вглубь Вселенной — во времена её детства и юности. К огромному удовольствию астрономов, они увидели там не совсем то, о чём десятилетиями твердили теоретики — ранняя Вселенная оказалась полна сюрпризов от чрезвычайно развитых галактик до сверхмассивных чёрных дыр. Новое открытие ложится в ту же колоду. Источник изображений: NASA

Китайские ученые впервые показали, что солнечный свет можно использовать для получения коррелированных пар фотонов — ключевых элементов квантовой […] Читать далее Физикам впервые удалось «поймать» квантовых призраков в интернет-журнале Лазерный мир.

Американская International Business Machines объявила о намерении инвестировать более $10 млрд в развитие квантовых технологий в ближайшие пять лет и к 2029 году создать первый большой квантовый компьютер, способный безошибочно выполнять сложные вычисления.

«Джеймс Уэбб» напрямую взвесил сверхмассивную черную дыру в маленькой красной точке

Источник: Компьютерра - Журнал о науке и технологиях Ученые разработали теоретическую конструкцию квантовых часов, работающих по принципу маятниковых. В отличие от обычных атомных часов, требующих внешней синхронизации лазером, эта система является полностью автономной. В основе предложенной модели — резонатор из двух зеркал, одно из которых неподвижно, а другое может совершать колебательные движения. Между ними помещен атом, способный находиться в трех энергетических состояниях. Из-за […] Полная версия статьи: Автономные часы на атоме и зеркалах впервые измерят время в квантовом

В прошлом году одна из наиболее оживлённых дискуссий в моём блоге (116 комментариев) развернулась под статьёй о ложном вакууме, опубликованной в конце августа. В начале этой статьи я упоминал, что уровень энергии вакуума и, следовательно, масса рождающихся элементарных частиц, а также масса протона, напрямую зависят от свойств скалярного поля Хиггса. Бозон Хиггса, открытый в 2012 году на Большом Адронном Коллайдере, является квантом этого поля. Там же я вскользь упоминал, что бозон Хиггса может быть не единственным, а представлять собой лишь одну из группы подобных частиц. Если бы в пространстве доминировало поле Хиггса, заключающее иную энергию, нежели наблюдаемое нами, то настройки Вселенной и нуклеосинтеза в частности могли бы слететь непредсказуемым и, скорее всего, катастрофическим образом. Поэтому важно понимать, существуют ли альтернативные поля, подобные полю Хиггса, и можно ли экспериментально получить другие частицы, функционально похожие на бозон Хиггса. Одно из первых

Американская International Business Machines объявила о намерении инвестировать более $10 млрд в развитие квантовых технологий в ближайшие пять лет и к 2029 году создать первый большой квантовый компьютер, способный безошибочно выполнять сложные вычисления.

Постквантовая криптография — это не только математика. Железо тоже может “сдавать” ключи Криптомир готовится к эпохе квантовых компьютеров. NIST уже стандартизировал постквантовые алгоритмы, включая ML-KEM - бывший CRYSTALS-Kyber, один из ключевых механизмов для защиты обмена ключами в будущем. Ledger напоминает: даже если алгоритм математически устойчив, его реализация на реальном устройстве может быть уязвима. Проблема называется side-channel attacks - атаки по побочным каналам. Это когда злоумышленник не “ломает” криптографию напрямую, а анализирует физические следы работы чипа: энергопотребление электромагнитные излучения особенности выполнения операций Ledger Donjon показали практический пример: open-source реализацию PQM4 для ML-KEM на микроконтроллере STM32F4 удалось атаковать через электромагнитные измерения. Для успешного восстановления частей секретного ключа потребовалось около 40 EM-трасс, сбор которых занял меньше минуты.

Если верить классификационным рекомендациям ICRU и IAEA, каждый второй российский офис до 2009 года был оснащён ускорителем заряженных частиц. Просто никто не читал документацию. В статье я разберу, чем формально является ускоритель частиц, покажу, что ЭЛТ-кинескоп удовлетворяет всем критериям, посчитаю по релятивистским формулам скорость электронов внутри трубки, сравню её с LHC и расскажу, почему в 1967-м у американцев в гостиных стояли низкокачественные рентгеновские аппараты и никто этого не замечал. Читать далее

Источник: Компьютерра - Журнал о науке и технологиях «Сколтех», входящий в группу ВЭБ.РФ, объявил о начале приема заявок на первое в России контрактное производство фотонных интегральных схем. Соответствующее заявление сделала ректор «Сколтеха», академик РАН Юлия Горбунова на открытии конференции «Микроэлектронные системы — 2026». Производство будет организовано на технологической платформе «кремний на изоляторе» (КНИ) в так называемом мультипроектном формате (MPW). Этот метод позволяет изготавливать […] Полная версия статьи: В России запущено контрактное производство фотонных

Недавно с помощью космических телескопов ученые открыли сотни очень древних странных объектов, которые назвали «маленькими красными точками». Они выглядели непохоже ни на какие другие, что породило множество версий об их природе. Авторы новой работы считают, что раскрыли загадку как минимум в одном случае — и по их мнению это галактика, где уже есть сверхмассивная черная дыра, но нет звезд, из которых она могла бы образоваться.

Ученые из Российского квантового центра (РКЦ), НИТУ МИСИС, Математического института им. В. А. Стеклова РАН и МФТИ...

Источник: Компьютерра - Журнал о науке и технологиях Группа исследователей из Российского квантового центра, МИСИС, Математического института имени Стеклова и МФТИ опубликовала теоретическую работу, посвященную созданию квантовых вычислителей нового типа. Статья вышла в журнале Physical Review Research. В отличие от классических битов, работающих в системе «0 или 1», и стандартных кубитов, которые могут одновременно находиться в двух состояниях, ученые предложили использовать так называемые […] Полная версия статьи: Квантовый компьютер на ультрахолодных молекулах предложен российскими

Для реализации любых квантовых алгоритмов критически важны две составляющие: универсальный набор квантовых гейтов и надежные алгоритмы коррекции ошибок. Если для сверхпроводящих и ионных процессоров эти задачи уже успешно решены (в частности, для исправления ошибок там применяются поверхностные коды и коды Стина), то для кремниевой платформы это оставалось серьезным вызовом. Ранее ученые уже исследовали алгоритмы коррекции ошибок на кремнии, однако продемонстрировать работу отказоустойчивого универсального набора гейтов до сих пор никому не удавалось из-за проблем с частотной скученностью (frequency crowding) и перекрестными помехами (cross-talk). Китайские учёные из Международной квантовой академии в Шэньчжэне заявили, что первыми преодолели это препятствие. В 5-кубитном кремниевом процессоре они сформировали два логических кубита, реализовали универсальный набор гейтов и добились отказоустойчивой (fault-tolerant) работы системы. Более того, с помощью алгоритма VQE они успешно

Хаос (раскрываюсь, разверзаюсь) — первичное состояние Вселенной. В обыденном смысле хаос с ударением на О понимают как беспорядок (здесь не рассматриваем). Чистый абстрактный вакуум, первоначальный Хаос это совершенно однородная изотропная среда, в которой отсутствуют любые виды возмущений. Им основано пространство, не имеющее ни в чём границ. Хаос это первопотенция, образ космического пер-воединства, первопричина всех вещей, невидимое и неосязаемое начало, постоянно созидающая среда, смерть всего живого и одновременно источник всякого развития, все развертывает и поглощает. Космическое первоединство, изначальное состояние Вселенной, начало и конец всего, вечная смерть всего живого, всемогущий и безликий принцип и источник всякого развития, лишенное наблюдаемых физических качеств начало. Вселенная же есть видимая, наблюдаемая область Космоса. Хаос — это единство противоположностей: он всё развертывает, в то же самое время он и все поглощает. Хаос есть принцип непрерывного и

Астероид-кентавр Хирон отбрасывает гигантский газовый шлейф, то есть ведет себя как комета. Это известно уже несколько десятилетий, а недавно телескоп «Уэбб» добавил в эту картину еще более необычные детали: в хвосте этого небесного тела очень много метана, но почему-то нет гораздо более летучего и типичного для комет угарного газа.

Космическая гамма-обсерватория NASA «Ферми» обнаружила признаки гамма-излучения от сверхсветящейся сверхновой SN 2017egm в галактике NGC 3191. Взрыв произошёл на расстоянии примерно 440 млн световых лет от Земли, а дополнительную энергию ему мог придать магнитар — нейтронная звезда с исключительно сильным магнитным полем, родившаяся при коллапсе ядра массивной звезды. Результаты исследования опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics. Источник изображения: NASA’s Goddard Space Flight Center

Команда специалистов из КНР разработала лазерный двигатель, способный передавать данные на расстояние 1,2 км — в десятки раз дальше, чем обычные системы видимой связи на светодиодах. Керамический излучатель, питаемый лазером, создает высококачественный белый свет и может стать основой для «умных» сетей 6G.

Физики из Австрии и Германии нашли точное математическое описание пространства-времени на грани схлопывания в черную дыру. Оказалось, что в критической точке, когда коллапсирующая материя может либо рассеяться, либо стать черной дырой, пространство-время организуется в кристаллоподобную пульсирующую структуру. Решение ученых впервые воспроизводит аналитически знаменитые численные результаты физика-теоретика Чоптуика, которые 33 года оставались неподвластными математической формуле.

Моя статься Почему время замедляется при ускорении? Объяснение, которое вы нигде не найдёте собрала 454 комментария. Большинство из них сводились к одному: «красиво, но где формулы?» Эта статья — ответ. Здесь не будет метафор про ползунок. Здесь будет математика специальной теории относительности — та самая, которую проходят на втором курсе физфака и которую почему-то считают недоступной для обычного человека. Это неправда. Узнать больше

Источник: Компьютерра - Журнал о науке и технологиях Группа американских физиков представила метод обнаружения нелегального производства расщепляющихся материалов с помощью компактных детекторов антинейтрино. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Applied. В работе отмечается, что термоядерные реакторы рассматриваются как перспективные источники безуглеродной энергии. Однако, по мнению авторов, существует теоретическая возможность использовать их нейтронные потоки для превращения урана-238 или тория-232 в оружейные изотопы, такие […] Полная версия статьи: Ученые нашли способ выявлять производство плутония в термоядерных

Проект SETI @Home поиска внеземных цивилизаций силами астрономов-любителей заканчивает анализ массива данных, собранных радиотелескопом Аресибо. Из 12 миллиардов необычных сигналов выделили 100, которые требуют более пристального анализа. Идея поиска внеземного разума (SETI) сталкивается с фундаментальной проблемой: космос наполнен радиошумами. Их производят звёзды, межзвёздный газ и другие естественные источники. В этом хаосе выделить технологический сигнал, если он есть, очень […]

Айтишник девяностых знал математику примерно как советский инженер знал марксизм: не потому что понимал, а потому что иначе не пускали к распределению ресурсов. Тогда вокруг компьютера еще витал запах полураспавшегося урана. Программист был худым усталым человеком в свитере с оленями а глаза устремлялись на 2000 миль - так смотрит тот, кто однажды ушел брать интеграл Лебега и не вернулся полностью. Но потом повсеместно случился интерфейс. Интерфейс вообще всегда приходит как победа гуманизма, а заканчивается победой отдела продаж. Сначала появились кнопки. Потом фреймворки. Потом фреймворки для фреймворков. Теперь AI-ассистенты, которые пишут код быстрее, чем человек успевает почувствовать стыд. И вот уже сидит в коворкинге молодой senior fullstack wizard, у которого на руке татуировка с ?, но он уверен, что лямбда - это что-то, что сделал там Гордон Фримен из AWS. Если дать ему листочек и попросить объяснить, почему градиентный спуск вообще работает, он начнет не

Инженеры Принстона сделали то, что долго считалось невозможным — создали квантовый бит (кубит), который живёт в три раза дольше, чем любые существующие аналоги. Этот крошечный элемент держит информацию больше миллисекунды — рекорд для всей отрасли. Для мира квантовых вычислений это означает: компьютеры, способные решать невозможные задачи, становятся реальностью. Главная проблема квантовых машин всегда была в том, что данные исчезали почти мгновенно. Теперь эта преграда трещит по швам. Команда под руководством декана инженерного факультета Эндрю Хаука построила работающий квантовый чип, где новые кубиты выдерживают в разы больше операций без ошибок. Это огромный шаг к созданию надёжных и масштабируемых квантовых систем. Секрет успеха оказался в материалах. Вместо привычного алюминия инженеры использовали металл тантал — прочный, устойчивый и почти лишённый дефектов. Подложку под него сделали не из сапфира, как раньше, а из сверхчистого кремния — того самого, из которого

Одним из самых распространённых типов планет в Млечном Пути являются субнептуны — тела крупнее Земли, но меньше Нептуна. Согласно новому исследованию, размещённому на платформе препринтов arXiv и в журнале The Astrophysical Journal, они могут не иметь ядра в привычном понимании. Если планета накопила достаточно водорода, её недра не делятся на ядро и мантию, а представляют собой единую раскалённую смесь железа, горячей породы и водорода, в которой все компоненты перемешаны. Новая модель впервые объясняет ряд наблюдаемых свойств экзопланет, которые не удавалось объяснить раньше. Источник изображений: ChatGPT

Сотрудники кафедры физики твердого тела и наносистем НИЯУ МИФИ кандидат физико-математических наук, доцент Андрей Красавин и кандидат физико-математических наук Вячеслав Неверов нашли новый способ обнаружения (детектирования) квазичастиц, который может помочь разработке квантовых компьютеров. Ученые теоретически доказали, что добавление немагнитных примесей в сверхпроводник не мешает, а, наоборот, помогает обнаружить эти квазичастицы. Квазичастицами в квантовой механике называют коллективное поведение группы частиц (например, возбуждение), с которыми можно обращаться так, как если бы они были одной частицей. Среди многочисленных видов квазичастиц имеются так называемые майорановские нулевые моды – это особые состояния, возникающие внутри сверхпроводников с особыми топологическими свойствами (так называемых топологических сверхпроводниках). Важная особенность этих квазичастиц заключается в том, что они обладают нулевой энергией. Майорановские нулевые моды уникальных квазичастиц

 Компания Infleqtion, базирующаяся в Колорадо, США, сделала ставку на то, что первый крупный квантовый прорыв, который достигнет […] Читать далее Компания Infleqtion обещает революцию в радиосвязи с помощью квантовых датчиков, устойчивых к глушению и подделке сигналов в интернет-журнале Лазерный мир.

Телескоп Gemini North на Гавайях сфотографировал планетарную туманность «Хрустальный шар» (NGC 1514) — умирающую двойную звёздную систему в созвездии Тельца, удалённую от Земли примерно на 1 500 световых лет. На снимке видно, как звезда сбрасывает внешние слои газа на последнем этапе жизни. Источник изображения: International Gemini Observatory, NOIRLab, NSF, AURA

В начале 2025 года научное сообщество активно обсуждало новость об очередном прорыве в области квантовых вычислений. Разработчики нового квантового симулятора Advantage2 от компании D-Wave опубликовали результаты масштабного эксперимента. Они утверждали, что их специализированная система смогла смоделировать сложное поведение квантового спинового стекла — магнитной системы, находящейся в неравновесном состоянии. На основе сравнения со стандартными численными методами авторы эксперимента сделали вывод: классические компьютеры не способны справиться с подобной задачей за разумное время из-за экспоненциального роста вычислительной сложности. Однако этот рубеж квантового превосходства простоял недолго. Физики из Института Флэтайрон в Нью-Йорке совместно с коллегами из Нью-Йоркского университета и Международной школы передовых исследований (SISSA) в Триесте провели собственное исследование. Они разработали классический алгоритм на основе тензорных сетей, который не просто повторил

Учёные решили на обычном компьютере задачу квантовой физики, которая считалась доступной только квантовым компьютерам. Первичные расчёты удалось провести на персональном ноутбуке. Результаты опубликованы 21 мая в журнале Science. Источник изображений: Lucy Reading-Ikkanda / Simons Foundation

До него все надеялись, что бесконечные плотности в решениях Эйнштейна — это побочный эффект идеализаций, артефакт идеально круглого коллапса, который реальный, кривобокий, асимметричный мир сглаживает. Пенроуз, используя понятие захваченных поверхностей и геодезическую топологию, показал: как только материя пересекла определённый порог, никакая асимметрия не спасёт. Геодезические — траектории, по которым движутся свет и частицы, — обрываются. Через пять лет Стивен Хокинг доказал, что вся Вселенная тоже должна иметь сингулярность — в прошлом, в самом начале, в Большом взрыве. Получилось : классическая общая теория относительности не просто допускает катастрофы, она их требует. Условия энергии (: материя должна не иметь отрицательной плотности) плюс наличие захваченной поверхности — и всё, конец света гарантирован математически. За эту работу Пенроуз получил Нобелевскую премию в 2020 году. С тех пор как Хокинг открыл, что чёрные дыры испаряются благодаря квантовым эффектам, физики

Вместо предисловия: Ошибка компьютерной метафоры Мы привыкли думать о мозге как о биологическом компьютере. Нейроны — процессоры, синапсы — соединения, электрические импульсы — биты информации. А сознание — это просто программа, которую запускает этот сложнейший вычислительный механизм. Логично? Убедительно? Вполне. Но, вероятно, совершенно неверно. Сэр Роджер Пенроуз — оксфордский математик и физик, лауреат Нобелевской премии, один из самых блестящих умов современности — настаивает: сознание не алгоритмично. Его нельзя смоделировать на компьютере, и искусственный интеллект никогда не обретёт подлинного понимания, каким бы мощным он ни стал. Пенроузу сегодня 93 года, и он продолжает работать. Его вклад в науку огромен и признан мировым сообществом. В 1965 году он доказал теорему о сингулярности — показал, что чёрные дыры являются неизбежным следствием общей теории относительности Эйнштейна. Именно Пенроуз ввёл само понятие «сингулярности» в современную космологию. За

OpenAI сообщила, что ее ИИ-модель опровергла гипотезу Эрдёша 1946 года о единичных расстояниях — одну из самых известных задач комбинаторной геометрии. Это первый случай, когда важнейшая открытая задача решена ИИ полностью автономно. Препринт уже проверен, упрощен и усилен живыми математиками, в том числе специалистами по теории чисел. Форумлировку задачи может понять даже школьник: возьмите n точек на плоскости и посчитайте, сколько пар оказались на расстоянии ровно 1. Какое максимально возможное число таких пар? Эрдёш в 1946 году построил пример, в котором на квадратной сетке размером корень из n на корень из n получается чуть больше n единичных пар, то есть рост лишь немного быстрее линейного. Дальше он предположил, что лучше нельзя — сетка по сути оптимальна. В книге «Исследовательские проблемы дискретной геометрии» Брасса, Мозера и Паха она названа «возможно, самой известной (и самой простой для объяснения) проблемой в комбинаторной геометрии». Нога Алон, ведущий специалист

Американские физики из Центра вычислительной квантовой физики Института Флэтайрон разработали алгоритм, который позволяет моделировать сложную квантовую динамику на обычных компьютерах. Работа опубликована в Science. Поводом стала статья, вышедшая в марте 2025 года в том же журнале: ее авторы заявили, что расчет динамики сложной системы кубитов в принципе нельзя выполнить на классической машине. Команда Джозефа Тиндалла решила это проверить — и нашла способ обойти ограничение. Ключом стали тензорные сети — математический метод, который можно представить как «архиватор» для огромной волновой функции, описывающей квантовую систему. Вместо того чтобы хранить неподъемный объем данных целиком, алгоритм сжимает их в более компактную форму. Часть расчетов исследователи действительно провели на обычном ноутбуке, а более тяжелые трехмерные задачи запускали на CPU-кластере. При этом точность оказалась приемлемой: результаты совпали и с теорией, и с данными квантового компьютера.

Австралийские исследователи провели систематический анализ научных работ, посвященных применению квантовых алгоритмов в транспортной сфере. Они изучили, как эти алгоритмы могут решать такие задачи, как оптимизация расписаний, маршрутизация, управление дорожным движением, прогнозирование загруженности и классификация изображений с камер. Исследование также затрагивает вопрос о сроках, когда квантовое оборудование достигнет уровня, позволяющего получить ощутимые преимущества для транспорта. Основываясь на текущих дорожных картах, авторы прогнозируют, что для некоторых задач, например, для оптимизации железнодорожных расписаний, практическое квантовое превосходство может быть достигнуто уже к 2028 году. Однако для большинства логистических задач потребуются квантовые компьютеры с десятками тысяч логических кубитов, которые, по прогнозам, появятся уже после 2030 года. https://arxiv.org/pdf/2603.11572 Source:

Продолжаем тему электромагнитная волна, фотон, скорость света.  В части 3 был представлен альтернативный процесс формирования электромагнитной волны, в котором было использовано 4е геометрическое измерение w. Этот подход позволил объяснить большинство известных особенностей и характеристик электромагнитных волн.  Напомню, согласно гипотезе, проработанной в 1.3, фотон обладает массой и зарядом, и эти свойства отлично описывают как корпускулярно-волновой дуализм, так и процессы излучения/отражения/поглощения фотона, а также формирование плоской поляризованной электромагнитной волны как форму проекции из 4D.  В 1.3 не поместилось описание непосредственно процесса излучения фотона, а также описание силы, заставляющий фотон лететь по цикличной 4D траектории. Без этих моментов, гипотеза является неполной. В 1.4 устраним эти недостатки. Но начнем с разбора физического процесса баланса кинетической энергии и энергии поля фотона. Читать

Сверхпроводимость очень чувствительна к внутренней организации материала, в котором проявляется. Чтобы уговорить эту «птицу счастья» стабильно работать, физики тщательно следят практически за каждым атомом в сверхпроводниках и всеми воздействиями электромагнитных полей. Ученые могут контролировать хаотичные процессы в материалах, но могут их и использовать.

Заменив самое фундаментальное понятие в топологии, Питер Шольце и Дастин Клаузен сделали первый шаг в гораздо более масштабной программе по изучению того, почему числа ведут себя именно так. Читать далее

Группа учёных из США впервые выяснила механизм перехода алмаза в состояние сверхпроводимости. Об этих свойствах драгоценных камней было известно давно, но детали процесса оставались невыясненными. Новые знания позволяют не просто наблюдать за сверхпроводимостью алмаза, а придавать ему те характеристики, которые будут востребованы в квантовых вычислениях и гибридной электронике будущего. Источник изображения: ИИ-генерация Grok/3DNews

Астрономы уже много лет пытаются заглянуть в эпоху, когда после Большого взрыва во Вселенной начали появляться первые галактики. Эти системы были небольшими, содержали совсем мало тяжелых элементов и светили гораздо слабее современных звездных скоплений. За миллиарды лет их свет сильно ослаб и сместился в инфракрасную область спектра, поэтому обнаружить такие объекты долгое время было крайне сложно. Даже самые совершенные телескопы не позволяли рассмотреть их достаточно подробно, и важная информация терялась на фоне слабого космического излучения. Космический телескоп Джеймса Уэбба кардинально изменил положение дел, открыв настоящее окно в ту далекую эпоху. Особенно когда сама природа подкидывает эффект гравитационного линзирования, который собирает и усиливает слабые лучи от объектов, расположенных далеко за массивными скоплениями. Благодаря такому природному увеличителю удалось разглядеть одну из самых примитивных галактик по имени LAP1-B, возникшую всего через 800

Французское правительство намерено выделить 1,5 миллиарда евро на стратегию в области квантовых вычислений и производство полупроводников в европейской инициативе "Передовые технологии в области полупроводников" (Advanced Semiconductor Technologies, AST), заявил президент Франции Эммануэль Макрон.

Президент Франции Эммануэль Макрон анонсировал дополнительные инвестиции в размере 1 млрд евро в сферу квантовых вычислений, сообщает France24.

Новость «ИИ опроверг важную гипотезу Эрдёша» нашумела, в том числе на Хабре. Но всем, кроме математиков, по громким заголовкам сложно понять масштаб события. Что это значит: революцию в науке или мелкую разовую удачу? Как это правильно оценить? Мы в Kodik занимаемся не математикой, а редактором кода с ИИ. Но именно поэтому такие истории интересны и нам: они позволяют наблюдать не только очередной виток хайпа вокруг LLM, но и постепенный заход ИИ в области, которые ещё недавно считались слишком сложными для подобных систем. По исходному блог-посту от OpenAI оценить событие сложно, ведь компания заинтересована приукрашивать возможности своей модели. Но среди опубликованного OpenAI есть и более ценный материал: мнения ряда математиков о произошедшем. Конечно, это тоже не абсолютная истина, математики могут ошибаться и быть предвзятыми. Но для понимания контекста подобные экспертные оценки важны. Поэтому мы решили, что на Хабре полезен такой контент, и перевели некоторые мнения

2026: Анонс продукта В середине мая 2026 года ирландская компания Компания:Equal1 анонсировала систему RacQ — первый в мире Статья:Квантовые компьютеры и квантовая связь, который помещается в стандартную 19-дюймовую серверную стойку. Благодаря этому устройство может быть интегрировано в существующий ЦОД без необходимости дорогостоящего изменения его инфраструктуры. Новинка имеет размеры 600 × 1200 × 2000 мм и весит около 400 кг. Непосредственно в стойку встроен автономный криоохладитель замкнутого цикла, который способен поддерживать внутреннюю

10 апреля 2019 года человечеству показали оранжевый бублик. Журналисты назвали его «первой фотографией черной дыры». Через час картинка была у всех — мемы про глаз Саурона, шутки про пончик, антропоморфизация, заголовки «ученые сфотографировали невидимое». Проблема в том, что это не совсем фотография.Точнее сказать, это очень странная фотография: если бы вы использовали телескоп горизонта событий (англ. EHT — далее по тексту) «как камеру» и нажали кнопку, вы бы получили черный квадрат и никакого бублика. Потому что он делает измерения, из которых алгоритм уже собирает изображение… которого нет. Вот про этот алгоритм и про то, как 3,5 петабайта данных летели в Бостон самолетом, и пойдет речь. Зачем восемь телескопов, если можно один большой Чтобы увидеть тень черной дыры в галактике M87 — той самой, в 55 млн световых лет от нас, — нужно угловое разрешение порядка 20 микросекунд дуги. Это, грубо говоря, как из Москвы разглядеть апельсин в Нью-Йорке с точностью до

IBM и Министерство торговли США объявили о намерении создать Anderon — новую дочернюю компанию IBM с широкими правами самостоятельной работы. Предприятие будет обрабатывать 300-мм «квантовые» пластины для выпуска квантовых процессоров и сопутствующей электроники. Это попытка возврата IBM к контрактному производству после продажи заводов компании GlobalFoundries в 2014 году, но на новом уровне — для работы с заказчиками в сфере квантовых вычислений. Источник изображения: IBM

Астрономы разработали новый способ проверки одного из центральных допущений современной космологии — того, что Вселенная остаётся однородной на самых больших масштабах. Применив этот метод к реальным данным наблюдений, исследователи обнаружили предварительные признаки того, что это допущение, возможно, не полностью соответствует действительности. Если это подтвердится, то укажет на новую физику за пределами стандартной космологической модели. В работе объединены наблюдения за далёкими взрывающимися звёздами и крупномасштабные обзоры галактик. Цель исследования — проверить, действительно ли Вселенная следует почти 100-летней математической модели, известной как космология Фридмана — Леметра — Робертсона — Уокера (FLRW). Анализ выявил слабые, но интригующие отклонения от предсказаний стандартной модели. Читать

  Коррелированные пары фотонов, генерируемые с помощью спонтанного параметрического рассеяния, накачиваемого солнечным светом, в нелинейном кристалле, демонстрируют […] Читать далее Квантовая «призрачная» визуализация впервые осуществлена с помощью солнечного света в интернет-журнале Лазерный мир.

«Джеймс Уэбб» заметил на горячем юпитере облачные рассветы и ясные закаты

Почему Стандартная модель по-прежнему работает, где физики ищут новую физику и что сегодня остается главной загадкой в ее поисках

Источник: Компьютерра - Журнал о науке и технологиях «Галактика» и РЕД СОФТ объявили о продолжении сотрудничества на ЦИПР-2026. Ключевым направлением научно-технологического партнерства станет обеспечение технологической совместимости «Галактика ERP» и системных продуктов РЕД СОФТ. «Галактика» — один из ведущих российских разработчиков программных продуктов класса ERP, EAM и MES для автоматизации управления и учета крупных промышленных предприятий. Как и решения РЕД СОФТ, продукты «Галактики» — […] Полная версия статьи: «Галактика» и РЕД СОФТ заключили соглашение о научно-техническом

Источник: Компьютерра - Журнал о науке и технологиях Корпорация IBM и Министерство торговли США подписали письмо о намерениях, касающееся создания в Америке производственного предприятия, специализирующегося на квантовых чипах. Проект реализуется в рамках программы стимулирования CHIPS. Согласно договоренностям, новое предприятие Anderon разместится в штате Нью-Йорк. Оно станет первой в США фабрикой, ориентированной исключительно на квантовые технологии. Завод будет работать с 300-миллиметровыми кремниевыми пластинами. Финансирование […] Полная версия статьи: Власти США выделяют $1 млрд на строительство квантового завода

Астрофизики Южного федерального университета предложили объяснение одной из самых интригующих загадок современной физики — годичных колебаний сигнала в детекторе DAMA/LIBRA, который вот уже почти тридцать лет регистрирует странные сигналы в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии, интерпретируемые как взаимодействие частиц темной материи с обычным веществом.

Акции компаний, работающих в сфере квантовых вычислений, подскочили на сегодняшних торгах после сообщений о том, что правительство США выделит девяти компаниям $2 млрд в виде грантов и приобретёт доли в их капитале. Крупнейшим бенефициаром станет IBM, которой Министерство торговли США согласилось предоставить $1 млрд. IBM является одним из лидеров в квантовых технологиях, которые позволят решать задачи, недоступные для существующих компьютеров. Источник изображений: IBM