Фундаментальная наука

Космолог Энрике Газтаньяга предложил новую теорию, согласно которой черные дыры, сформировавшиеся до Большого взрыва, могут существовать сегодня как «космические ископаемые» из темного вещества, удерживающей галактики. В его модели Большой взрыв — не абсолютное начало времени, а точка перехода — «отскок», в котором сжимавшаяся Вселенная развернулась в расширяющуюся.

В статье в Physica Scripta представлен относительно новый математический подход — «модель Alena Tensor». Автор предлагает обобщенную модель, где одно явление описывается в разных формализмах: от искривленного пространства-времени до квантовой механики и классической физики. Ключевая идея заключается в том, что единая структура «переключает» описание системы между уровнями физической реальности, сохраняя согласованность. Спорная часть работы — попытка объяснить эффекты, приписываемые темной материи. В стандартной космологии гало невидимой материи удерживают галактики и объясняют высокие скорости вращения звезд. В новой модели вращение и внутренние потоки материи перераспределяют угловой момент, создавая дополнительный вклад в гравитационное поле. Эффект, похожий на влияние темного гало, может возникать из динамики видимой материи. Для иллюстрации используется аналогия с фигуристкой, ускоряющейся при изменении распределения массы. В галактическом масштабе такая динамика

Черные дыры умеют рождаться внутри звезд, но некоторые, как выяснилось, могут сопротивляться. Новое исследование показало, что мощные магнитные поля способны остановить «саморазрушение» светил изнутри. Открытие помогает объяснить загадки центра Галактики и даже пролить свет на природу темной материи.

Аттрактор Рёсслера (Rossler attractor) предложен немецким биохимиком Отто Рёсслером (Otto Rossler) в 1976 году . Изначально система разрабатывалась как упрощенный аналог аттрактора Лоренца (1963) — первой детерминированной хаотической системы. Цель Рёсслера состояла в создании математически более простой модели, сохраняющей ключевые свойства хаотической динамики, но допускающей более качественный анализ . В отличие от аттрактора Лоренца с двумя «лепестками», система Рёсслера имеет только одно многообразие, что существенно снижает ее сложность. Перед вами — визуализация знаменитого аттрактора Ресслера из теории хаоса. Три нелинейных уравнения создают бесконечно сложную фрактальную петлю в 3D-пространстве, которая никогда не повторяется. Небольшое изменение начальных параметров — и траектория полностью меняется. Система задается тремя нелинейными обыкновенными дифференциальными уравнениями: dx/dt = -y - z dy/dt = x + ay dz/dt = b + z(x - c) где x, y, z —

Когда я учился в универе, я жил в общаге, и я впервые столкнулся с системой нумерации комнат, где номер комнаты говорит об этаже, на котором она находится. Например, комната 607 сразу и однозначно говорит о том, что это шестой этаж, седьмая дверь с начала коридора. Число 607 само рассказало мне, куда идти. А теперь представьте, что через десять лет нам нужно будет в одной системе учёта различать между собой: обычного человека, его клона, выращенного в лаборатории в Сингапуре, его цифровую модель личности, живущую в облаке, робота-помощника, наделённого правами личности, ИИ-личность без физического тела, робота-аватара, в которого эта личность время от времени заходит «погостить», а может быть, кого-то ещё — о ком мы пока даже не думали. Давайте придумаем наглядный и понятный галактический ID, с которым сосуществование разных форм разумной жизни станет более комфортным и упорядоченным. Читать

Источник: Компьютерра - Журнал о науке и технологиях Компания NVIDIA выпустила семейство открытых моделей искусственного интеллекта NVIDIA Ising, предназначенное для решения двух ключевых задач в разработке квантовых процессоров: автоматизации калибровки и ускорения коррекции ошибок. В комплект также входят фреймворк для обучения и руководства по развертыванию, позволяющие специалистам использовать ИИ без глубокой экспертизы в машинном обучении. NVIDIA Ising включает две основные модели. Ising Calibration […] Полная версия статьи: NVIDIA представила открытое семейство ИИ-моделей Ising для квантовых

Недавно число традиционно масштабных и запредельно амбициозных проектов Илона Маска (Elon Musk) пополнила инициатива по строительству гигантского предприятия Terafab, которое будет производить чипы для систем автопилота, человекоподобных роботов Tesla и центров обработки данных SpaceX, расположившихся в космосе. Источник изображения: Tesla

Nvidia анонсировала семейство моделей искусственного интеллекта Ising, предназначенных для решения основной проблемы современных квантовых компьютеров — слишком большого числа допускаемых ими ошибок, чтобы эти компьютеры могли использоваться наравне с традиционными. Источник изображений: Nvidia

Куда бы вы ни посмотрели, вы везде наткнётесь на похожую на колокол кривую – кривую нормального распределения. Поставьте мерный стакан у себя во дворе и записывайте уровень воды после каждого дождя: ваши данные будут соответствовать кривой нормального распределения. Запишите предположения 100 человек о количестве желейных конфет в банке — они тоже будут следовать кривой нормального распределения. Измерьте рост достаточно большого числа женщин, вес многих мужчин, результаты экзаменов, время, за которое бегуны пробегают марафон — вы всегда получите ту же гладкую, округлую кривую, сужающуюся к краям. Почему кривая нормального распределения появляется в таком количестве наборов данных? Читать

Австралийские ученые создали работающий прототип квантового аккумулятора, способного накапливать и отдавать энергию. Попутно они сделали интересное открытие: по мере […] Читать далее Создан первый полноценный квантовый аккумулятор в интернет-журнале Лазерный мир.

Источник: Компьютерра - Журнал о науке и технологиях Согласно ряду недавних исследований, развитие квантовых компьютеров может привести к глобальному кризису в сфере кибербезопасности. По мнению некоторых специалистов, эта угроза способна превзойти по масштабам известную проблему 2000 года (Y2K), которая была успешно устранена благодаря скоординированной работе инженеров по всему миру. Основная часть современных цифровых коммуникаций и транзакций защищена криптографическими алгоритмами, которые устойчивы к взлому […] Полная версия статьи: Квантовые компьютеры приближают Q-Day — день взлома любого

Третий межзвездный объект 3I/ATLAS, ненадолго заглянувший в Солнечную систему, изменил химический состав комы после сближения с Солнцем. Данные наблюдений, полученные с помощью телескопа «Субару», подарили астрономам редкую возможность буквально «снять слои» с межзвездного тела и понять, как оно сформировалось и менялось за время своего бесконечного путешествия.

Международная команда ученых преодолела серьезное препятствие к производству более быстрых и эффективных фотонных микросхем. Они создали нечто вроде брони для защиты ван-дер-ваальсовых материалов, хрупких, но обладающих исключительными оптическими и электронными свойствами. В результате отражательная эффективность чипа выросла сразу на три порядка. Исследование открывает новые возможности для реконфигурируемых фотонных цепей, квантовых источников света и высокочувствительных оптических датчиков.

Эволюция галактик оказалась сложнее, чем считалось: новая серия космологических симуляций впервые воспроизводит их рождение почти без упрощений. Такие модели позволяют не только объяснять наблюдения, но и предсказывать ранее неизвестные свойства Вселенной.

Команда учёных из Университета науки и технологий Китая и Китайского университета Гонконга сообщила о способности квантовых платформ превзойти классические суперкомпьютеры с ИИ в задачах прогнозирования погоды. Это грозит подорвать огромные инвестиции в классические платформы прогноза погоды, поскольку китайцы обещают создавать квантовые платформы по предсказанию погодных явлений за суммы в сто раз меньше. Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Nvidia представила семейство открытых моделей искусственного интеллекта Ising, предназначенных для решения двух ключевых проблем квантовых вычислений — калибровки и коррекции ошибок. Модели помогают настраивать квантовые процессоры и в реальном времени обнаруживать и исправлять ошибки, делая системы более стабильными и масштабируемыми. По заявлению компании, Ising обеспечивает в 2,5 раза более высокую производительность и в три раза лучшую точность коррекции ошибок по сравнению с традиционными подходами.

Европейское совместное предприятие по развитию высокопроизводительных вычислений (EuroHPC JU) сообщило о запуске квантового компьютера Lucy, расположившегося во Франции недалеко от Парижа. Данное событие, как отмечается, стало очередным шагом в рамках реализации комплексной программы Европы по созданию суверенной суперкомпьютерной инфраструктуры мирового класса. Церемония открытия Lucy состоялась в TGCC (Très Grand Center de Calcul) — одном из крупнейших суперкомпьютерных центров Франции, который управляется Комиссариатом по атомной энергии и альтернативным источникам энергии (CEA). Проект реализован при поддержке Французского национального агентства по высокопроизводительным вычислениям (GENCI).

Если квантовая запутанность связывает частицы быстрее света, почему мы не можем передавать данные мгновенно? Этот вопрос ставит в тупик даже опытных физиков и кажется прямым вызовом одному из главных постулатов современной науки. Более ста лет назад Альберт Эйнштейн установил железное правило: ничто во Вселенной не может двигаться быстрее света. Но квантовая механика, похоже, нашла способ обойти этот запрет. Два явления — теория относительности и квантовая запутанность — словно ведут войну за право определять законы реальности. Кто же победит в этом противостоянии? Скорость света как фундаментальный предел. Постулат Эйнштейна прост и беспощаден: ничто не движется быстрее света в вакууме. Скорость света — 299 792 458 метров в секунду — это не просто очередная физическая константа. Это фундаментальное ограничение нашей Вселенной, своего рода «космический лимит скорости». Мы сталкиваемся с этим ограничением постоянно. Когда NASA отправляет команды марсоходу на Красной

Как и в предыдущих демонстрациях квантового превосходства, этот случай касается весьма специфической задачи. Речь идет о варианте задачи выборки, известной как complement sampling. Ее суть заключается в отборе элементов из одного набора данных на основе характеристик другого. Классические вычислительные системы, не имея доступа к внутренней структуре данных, вынуждены прибегать к полному перебору. В отличие от них, квантовая система, кодируя данные целиком, способна быстро найти правильное решение. Реализация алгоритма на квантовом компьютере Quantinuum показала хорошее совпадение с теоретическими предсказаниями. Ученые также отмечают, что в перспективе этот метод может найти применение в криптографии. Поскольку сама эта задача является вычислительно сложной, ее потенциально можно использовать для усиления некоторых криптографических протоколов. https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/q55v-wm7y Source:

На днях вышли две работы по физике, которые с разных сторон решили задачу аномального размера протона, возникшую 15 лет назад. Современная физика элементарных частиц не допускает наличия аномалий в характеристиках частиц — точность их определения достигает 12-го знака после запятой, что не оставляет места для неопределённости. И всё же проведённые в 2010 году измерения радиуса протона не совпали с предыдущими значениями, что до сих пор оставалось загадкой. Полученное квантовой платформой изображение орбитали электрона вокруг протона в атоме водорода

Источник: Компьютерра - Журнал о науке и технологиях Физик из Кракова Анджей Одриволек в нерецензированной статье на arXiv утверждает, что ему удалось свести все операции обычного научного калькулятора к единственной математической функции и цифре 1. Он предлагает оператор eml(x, y) = exp(x) − ln(y), то есть экспонента числа x минус натуральный логарифм числа y. По словам исследователя, используя только этот оператор и константу […] Полная версия статьи: Двухкнопочный калькулятор заменит все элементарные математические вычисления

Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Зебры с пятнами, а не полосками, жирафы с неповторимыми узорами, леопарды, словно нарисованные самой природой — как все это создается? Оказывается, за красотой звериных шкур стоит не волшебство, а математика! Реакции внутри кожи, законы распространения веществ и форма тела определяют, где появится пятно или полоса. Даже необычные зебры в «горошек» подчиняются этим удивительным правилам.

В Европе есть уже несколько перспективных IT-компаний, работающих в сфере квантовых вычислений, и достаточные средства, чтобы инвестировать в эту отрасль. В прошлом европейцы нередко отставали в технологических революциях. Сможет ли континент не упустить свой шанс в этот раз?

Даже в научно-фантастических произведениях КПД источников энергии не может быть больше 100 % — это физика нашей Вселенной. Потери есть всегда. Задача учёных снизить объём потерь, что тем сложнее, чем ближе к его теоретическому пределу. Для классического солнечного элемента на p-n-переходе предел — это 33 % КПД. Но физика солнечного света сложнее. И учёные из Японии нашли возможность далеко выйти за пределы этой теории. Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Американские ученые выдвинули новую гипотезу темной материи. По их предположению, плотные скопления темной материи — единственный механизм, необходимый для объяснения сразу трех астрофизических явлений совершенно разных масштабов. Исследование не разрешает полностью загадку темной материи, но предлагает альтернативу стандартной модели, которая с трудом объясняет наблюдаемые высокоплотные структуры.

Одно из главных препятствий появлению масштабируемых квантовых компьютеров — необходимость коррекции ошибок в вычислениях. Команда ученых из США обнаружили «каскадный» эффект в коррекции ошибок, когда ошибки уменьшаются быстрее, чем предполагалось. Модель обеспечивает скорость обработки в микросекундном масштабе и повышает пропускную способность за счет параллельной пакетной обработки. Разработка позволяет предположить, что для надежных квантовых вычислений может потребоваться меньшее количество кубитов.

Китайская исследовательская группа разработала систему ИИ, способную автономно решать сложные математические задачи без вмешательства человека. Нейросеть решила открытую алгебраическую гипотезу, впервые сформулированную американским математиком Дэном Андерсоном в 2014 году, потратив на решение всего 80 часов. Ученые признают, что их работа пока не прошла рецензирование, но предлагают конкретный пример того, как можно автоматизировать математические исследования с помощью ИИ.

Китай показал сценарий захвата Тайваня автономными роботами и роями дронов. Дарпа и Пентагон нашли в Чернобыле основу для уникальной технологии будущего. У Илона Маска новый грандиозный план, а Tesla в новом обращении раскрыла судьбу робота Optimus Gen 3. Марк Цукерберг создаст персональный суперинтеллект. Ученые впервые выпустили темную материю из лаборатории, а ИИ-ученый взломал эволюцию. Теперь он проектирует уникальные организмы с заданными свойствами. Это, а также новейшие роботы и технологии будущего в одном видео! Полетели!

Новая сверхбыстрая технология позволяет ученым отслеживать исчезновение квантовой информации. Этот прорыв может стать ключом к созданию надежных квантовых компьютеров. Квантовые компьютеры обладают огромным потенциалом, но их нестабильность остается главной проблемой. Информация в этих системах быстро исчезает, что мешает выполнению сложных вычислений. Ученые по всему миру, включая исследователей из Норвегии, активно работают над решением этой задачи. Йерун Данон, профессор физического факультета Норвежского университета науки и технологии (NTNU), объясняет: «Квантовая информация передается и хранится с помощью кубитов, но она может быстро теряться». Одним из главных препятствий было измерение скорости исчезновения информации. Без точного метода совершенствование квантовых систем становится затруднительным. Данон отмечает: «В сверхпроводящих кубитах время исчезновения информации в среднем приемлемо, но оно может меняться случайным образом». Непредсказуемость

В ходе революционного эксперимента физики впервые измерили задержку между поглощением рентгеновского фотона и вылетом электрона из атома. […] Читать далее Учёные поймали электрон на месте преступления — и оказалось, что природа элементарных частиц куда сложнее, чем считалось десятилетиями. в интернет-журнале Лазерный мир.

В Москве состоялось Расширенное заседание Научного совета по фотонике и оптике Отделения физических наук РАН. Мероприятие прошло […] Читать далее ФИАН рассказал о передовых методах фотоники в квантовых вычислениях в интернет-журнале Лазерный мир.

Астрономы впервые получили одно из наиболее убедительных доказательств существования самых первых звезд во Вселенной. Именно такие объекты могли запустить химическую эволюцию космоса и привести к появлению галактик, планет и в итоге жизни.

Международная коллаборация астрономов объединила в единую скоординированную систему все методы измерения расстояний во Вселенной — от цефеидов и красных гигантов до сверхновых типа Iа. В результате была получена наиболее точная оценка скорости расширения Вселенной — 73,50 ± 0,81 км/с на мегапарсек. Но вместо того чтобы решить проблему «напряжения Хаббла» новое значение делает ее еще более явной, так как подтверждает противоречие с измерением скорости расширения через реликтовое излучение. Что указывает на новую физику за пределами стандартной космологической модели — на неизвестные пока особенности темной энергии, частицы или изменения в

Звездообразование — это бурный и сложный процесс, происходящий повсюду во Вселенной. Однако большая часть этого действия скрыта облаками газа и пыли. Именно здесь на помощь приходят такие обсерватории, как космический телескоп Джеймса Уэбба («Уэбб») и Атакамская большая миллиметровая/субмиллиметровая решётка (ALMA). Они используют инфракрасное излучение и радиоволны соответственно, чтобы проникнуть сквозь завесу, окружающую процесс звездообразования. Команда под руководством докторанта Университета Флориды Таэхва Ю недавно использовала «Уэбб» для наблюдения гигантской области звездообразования в Млечном Пути — Вестерхаут 51 (W51). Она расположена примерно в 17 000 световых лет от Земли в направлении созвездия Стрельца. Собранные ими изображения и данные раскрыли множество тонких деталей происходящего там звездообразования. «С помощью оптических и наземных инфракрасных телескопов мы не могли проникнуть сквозь пыль, чтобы увидеть молодые звёзды», — сказал доктор Адам Гинзбург,

Замедление аккреционного роста сверхмассивных черных дыр Согласно современным астрофизическим представлениям, эпоха наиболее интенсивного роста сверхмассивных черных дыр (СМЧД) пришлась на период, известный как «космический полдень» (эпоха максимального звездообразования), соответствующий красным… Сообщение Астроновости: разгадка Альфы Кассиопеи, галактики без темной материи, биение сердца туманности… появились сначала на Троицкий вариант — Наука.

Физики не нашли аномалии в массе W-бозона

Ученые создали математическую модель, описывающую, как белки самоорганизуются в небольшие сферические оболочки, которые можно использовать для доставки лекарств. Эта модель позволяет определить условия, при которых формируются наиболее устойчивые структуры из разного количества белковых элементов. Предсказанные моделью упаковки могут использоваться для создания синтетических наноконтейнеров, нанореакторов и разработки наноматериалов с заданными свойствами. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в The Journal of Physical Chemistry

Научное сообщество подходит к созданию квантовых компьютеров с разных сторон. В этой гонке технологий даже нежелательный эффект, сопровождающий еще ненайденную частицу, может стать частью вычислительной логики.

Согласно новому анализу, опубликованному в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, производительность квантовых компьютеров может достичь своего предела уже после отметки примерно в 1000 кубитов. Тим Палмер из Оксфордского университета провел переоценку математических основ, лежащих в основе квантовых принципов, на которых строится эта технология. В результате своих расчетов он пришел к выводу, что ограничения, связанные с информационной емкостью больших квантовых систем, могут сделать их вычислительную мощность гораздо более скромной, чем предполагают многие исследователи. В последнее время физики, работающие в области квантовых технологий, испытывают растущее волнение — и одновременно обеспокоенность — по поводу, казалось бы, безграничного потенциала квантовых компьютеров. В классическом компьютере объем информации растет линейно с увеличением количества битов. Однако в квантовом компьютере каждый дополнительный кубит удваивает количество квантовых

В рамках мероприятия выступил Анатолий Смирнов, Чрезвычайный и Полномочный Посланник 2 класса, помощник президента Национальной Ассоциации международной информационной безопасности, профессор Кафедры прикладного анализа международных проблем МГИМО МИД России. Он обозначил ключевые вопросы, посвящённые распространению квантового ИИ-оружия. Эксперт отметил, что «БРИКС должна стать площадкой для разработки протокола и борьбы с квантовыми кибератаками». В дискуссии принял участие Андрей Крутских, доктор исторических наук, Чрезвычайный и Полномочный Посол, специальный представитель Президента Российской Федерации по вопросам международного сотрудничества в области информационной безопасности (2014–2023 гг.). Спикер обратил внимание на то, что граница между миром и войной в киберпространстве больше не существует. По словам Андрея Крутских, страны БРИКС создали комиссии по кибертехнологиям и информационной безопасности. Наталия Ромашкина, кандидат политических наук,

Исследователи из Плимутского университета (Великобритания) показали, что короткие лазерные импульсы могут влиять на скорость распада нестабильных субатомных […] Читать далее Физики замедлили распад мюонов с помощью лазерных импульсов в интернет-журнале Лазерный мир.

Новое исследование предлагает пересмотреть методы поиска темной материи. Ученые из Фермилаб (США) и их коллеги предположили, что темная материя может состоять не из одного, а из двух различных состояний частиц. Это объясняет, почему гамма-излучение, наблюдаемое в центре Млечного пути, не появилось в меньших близлежащих галактиках.

Биткоин может стать одной из первых реальных целей для атак с помощью квантовых компьютеров. «Это не событие с нулевой вероятностью; с этим необходимо разобраться», — подчеркнул Джон Мартинис, лауреат Нобелевской премии по физике 2025 года, возглавлявший в Google знаменитый эксперимент по «квантовому превосходству» 2019 года. По его словам, недавний документ Google Quantum AI о возможности вывода закрытого ключа биткоина из открытого за считанные минуты не стоит игнорировать.

Вместе с известным физиком-теоретиком, профессором Джимом Аль-Халили мы отправимся в увлекательное путешествие по странному и удивительному миру квантовой механики, где через микроскопические масштабы атомов и субатомных частиц исследуются фундаментальные жизненные процессы. Мы узнаем, как был открыт знаменитый принцип неопределенности и законы квантовой механики, благодаря чему ученые пришли к мысли, что вакуум никогда не был пустым, а кипел энергией. Более того, колебания энергии вакуума имеют непосредственную связь с происхождением нашей Вселенной. Мы познакомимся с эффектом квантового туннелирования, когда субатомные частицы могут загадочным образом исчезать в одном месте и появляться в другом. Удивительно, но вполне возможно, что именно такое странное поведение могло привести к созданию молекул ДНК. Джим Аль-Халили наглядно докажет, как законы теории хаоса позволили очень простым системам клеток превратиться в таких сложных существ, как мы. Содержание: 1)

Недавние открытия в астрономии грозят перевернуть устоявшиеся представления о Вселенной. Мы обнаружили «взрослые» галактики и колоссальные черные дыры в эпоху, когда, по всем расчетам, Вселенная была еще «младенцем». Темная энергия ведет себя непредсказуемо. Что это — ошибка в расчетах или нам действительно нужна новая физика? В этом выпуске «Вопроса науки» Алексей Семихатов говорит о кризисе стандартной космологической модели с доктором физико-математических наук, профессором и членом-корреспондентом РАН Дмитрием Горбуновым. Он поможет нам разобраться, что не так с темной материей, как на самом деле формируются гигантские структуры космоса и не пора ли переписывать историю времени? Source:

Учёные из Стокгольмского университета, Nordita и Университета Тюбингена предложили принципиально новый способ обнаружения гравитационных волн — по регистрации изменения цвета излучаемого атомами света (фотонов). Сегодня для этого используются километровые интерферометры. Новые детекторы, если теория будет подтверждена, позволят создавать компактные приборы для обнаружения нового класса гравитационных волн, пока недоступного для наблюдения. Источник изображения: Jerzy Michal Paczos

Совсем недавно на Хабр пришла через песочницу уважаемая Елизавета @Antiquesikнаписавшая статью «Quirk: квантовый симулятор для начинающих». Елизавета, сразу уловившая, что статьи на Хабре нужно щедро и красиво иллюстрировать, рассказывает о некоторых опытах из области квантовой физики, которые этот симулятор позволяет смоделировать прямо в браузере. Эта статья вернула меня к идее разобрать виртуализацию квантовых компьютеров и рассказать о том, какие наработки такого рода сейчас существуют и развиваются. Около трёх лет назад уважаемый @Albert_Wesker разместил на Хабре в корпоративном блоге компании «Timeweb Cloud» перевод «Уделываем классические компьютеры при помощи Borealis», где рассказал, по-видимому, о первом общедоступном квантовом компьютере на 216 кубитов, развёрнутом в облаке (также в этой статье упоминается аналогичная 8-кубитная машина X8, в которой запутаны 8 фотонов). Таким образом, уже в наше время, задолго до появления промышленных и, тем более, персональных

Астрономы предложили новую гипотезу, способную объяснить странную аномалию в наблюдениях гамма-излучения в Млечном Пути. Но речь не идет об открытии новой формы темной материи, а лишь о еще одной модели в длинном ряду предположений о том, из чего она может состоять и как ведет себя.

Ученые из Федеральной политехнической школы Цюриха под руководством профессора Тилмана Эсслингера совершили важный шаг на пути к созданию стабильных квантовых компьютеров. Исследователи разработали новый тип «свап-гейта» (логического элемента обмена) на основе нейтральных атомов, который работает с точностью 99,91%. Главная проблема современных квантовых систем — их чрезвычайная чувствительность к внешним помехам: колебаниям температуры или интенсивности лазера. Чтобы обойти это препятствие, команда использовала концепцию геометрических фаз. В отличие от стандартных методов, зависящих от нестабильных внешних факторов, этот подход опирается на траекторию движения квантовой системы. В ходе эксперимента атомы калия, охлажденные до сверхнизких температур, поместили в оптическую решетку из лазерного света. Манипулируя конфигурацией лучей, физики заставили волновые функции пар атомов пересекаться. Это позволило одновременно провести операцию обмена состоянием для 17 000 пар

В Местной группе галактик по массе преобладают Туманность Андромеды и наша Галактика. Их гравитация, в основном, определяет движение более мелких галактик, хотя большой вклад вносит и невидимая тёмная материя вне галактик. В центральной области Местной группы имеется сильное отклонение от закона расширения Хаббла [9], выражающееся в частности в том, что Туманность Андромеды и Галактика движутся навстречу друг другу. E. Wempe (Университет Гронингена, Нидерланды) и соавторы выполнили новое численное моделирование динамики Местной группы [10]. Наилучшее согласие с наблюдениями получено в том случае, когда распределение тёмной материи имеет вид уплощенной структуры размером ≥ 10 Мпк, в центре которой находятся галактики Местной группы, а по обе стороны от неё имеются области пониженной плотности – войды. Гравитационное поле, создаваемое подобной структурой, не сферически-симметричное, что объясняет наблюдаемую анизотропию хаббловского расширения. Полученное

Изоляторы Черна представляют собой топологическую фазу материи с нарушенной симметрией обращения времени. Примером является квантовый эффект Холла для электронов, однако распространение эффекта Холла на фотонику сталкивается с рядом принципиальных проблем. A. Chenier (Монреальский университет, Канада) и соавторы разработали новый подход к получению фотонных изоляторов Черна путём создания синтетических частотных измерений, когда для имитации дополнительных пространственных координат используются внутренние степени свободы частиц [4]. Данный метод реализован в системе волоконно-оптических петель с электрооптической модуляцией показателя преломления. Измерение кривизны Берри показало наличие квантованного поперечного дрейфа фотонов в частотном пространстве, аналогичного дрейфу электронов в случае эффекта Холла. Фотонные изоляторы Черна могут найти применение в устройствах, требующих высокой устойчивости к помехам, например, в метрологии и в квантовых вычислениях. [4] Chenier A et

В космологии Большого взрыва предсказывается наличие фона реликтовых нейтрино с малой энергией. В отличие от микроволнового фонового излучения, напрямую зарегистрировать реликтовые нейтрино пока не представляется возможным, хотя обсуждаются методы их детектирования. Наиболее обещающим выглядит предложение С. Вейнберга использовать обратный бета-распад, и разрабатывается соответствующий проект PTOLEMY с тритиевой мишенью. G. Huang (Китайский университет геолого-геофизических исследований) и S. Zhou (Китайская академия наук) предложили новый метод регистрации реликтовых нейтрино [2]. Предлагается регистрировать резонансное флуоресцентное излучение при рассеянии нейтрино на молекулах M за счёт обычного слабого взаимодействия ν i +M → ν j +γ+M. Нейтрино в массовом состоянии ν i переводит M в возбуждённое состояние, а при обратном переходе излучается нейтрино в другом состоянии ν j и фотон ИК-диапазона.

Команда физиков ЦЕРН из коллаборации CMS получила на Большом адронном коллайдере наиболее точное на сегодняшний день измерение массы W-бозона — одной из фундаментальных частиц, переносящих слабое ядерное взаимодействие. Новый результат с высокой точностью соответствует предсказаниям Стандартной модели физики элементарных частиц и снимает противоречние, возникшее после аномалии 2022 года.

В центре далекой галактики две сверхмассивные черные дыры стремительно сближаются. Ученые впервые наблюдают это вживую, и говорят, что именно такой финал ждет и нашу галактику.

На протяжении всей истории нашего мира в разных сферах человеческой жизни и деятельности встречались неординарные личности, обладающие сверхъестественными способностями, выходящими за рамки традиционных знаний и представлений о возможностях человека. В области математики одной из таких выдающихся фигур является индийский математик Сриниваса Рамануджан. Его имя является свидетельством безграничного потенциала человеческого разума, а его наследие вот уже на протяжении целого века вдохновляет многих гениев современности. Способности к математике проявились у Рамануджана с детства Сриниваса Рамануджан / Фото: inforesist.org Сриниваса Рамануджан родился в отдаленной индийской деревне в 1887 году. Несмотря на недостаток образования, он с раннего детства проявлял способности к математике и имел

Американский чиновник заявил, что телепортировался в закусочную. Это звучит как бред — но именно этот случай поднял вопрос, который физики решали десятилетиями. Ответ вас удивит.

Большой адронный коллайдер (БАК) на границе Швейцарии и Франции даёт возможность глубже всего в мире заглянуть внутрь материи. Энергия БАК позволяет сталкивать частицы друг с другом, разбивая их на более мелкие составляющие, из которых состоят атомы и их ядра. В какой-то мере это позволяет воспроизвести условия вскоре после Большого взрыва, но уже на этапе существования протонов, которые сталкивают на БАК. Новый эксперимент позволил заглянуть ещё глубже. Детектор ALICE. Источник изображения: ЦЕРН

В ходе наблюдений, выполненных с использованием Dark Energy Camera (DECam) на четырехметровом телескопе имени Виктора Бланко в межамериканской обсерватории Серро-Тололо (Программа NSF NOIRLab), астрономами обнаружена звезда, химический состав которой напрямую указывает на ее формирование из вещества, обогащенного продуктами взрыва сверхновых первого поколения. 6 сентября 2023 года детекторы космической обсерватории «Ферми» зарегистрировали короткий всплеск гамма-излучения, получивший обозначение GRB 230906A. События такого рода астрофизики с высокой степенью вероятности связывают со слиянием нейтронных звезд — финальным аккордом в эволюции тесных двойных систем. Однако история этого конкретного катаклизма оказалась гораздо сложнее и интереснее, чем можно было предположить изначально: ему суждено было произойти в месте, где подобных событий ранее не наблюдали. Разгадка пришла с неожиданной стороны… Космический телескоп «Хаббл» (NASA/ESA) зафиксировал процесс распада ядра

В ядре блазара Markarian 501 (Mrk) обнаружили второй джет — редкое свидетельство возможного существования тесной пары сверхмассивных черных дыр на пороге слияния. Такие системы играют центральную роль в эволюции галактик и считаются источниками гравитационных волн.

Космическая обсерватория «Спектр-М», продолжение проекта «Миллиметрон», планируется к запуску в 2036 году. Об этом заявил директор Физического института имени П. Н. Лебедева Николай Колачевский. Сейчас летает "Спектр-РГ", и мы ждем, когда наш "Миллиметрон" взлетит в 2036 году, будучи таким дополнением. Поэтому, мне кажется, если мы хотим в 2045-2050-х годах выйти на такие яркие достижения, нам надо уже сегодня тоже закладывать научные, фундаментальные программы в то, куда наша страна будет двигаться уже за рамками текущего федерального проекта. Изображение Grok По информации НПО имени С. А. Лавочкина, обсерватория позволит искать признаки жизни за пределами Солнечной системы — следы воды, молекулы-пребиотики и другие маркеры, которые помогут понять условия возникновения жизни во Вселенной. Ожидается, что использование новых технологий радиоинтерферометрии в миллиметровом диапазоне сделает наблюдения более точными и

Что химический состав звёзд, звёздные потоки и миссия Gaia рассказывают об эволюции галактик

Создать термоядерный реактор — это одно, а получить от него электричество — совсем другое и довольно сложное занятие. Например, мегапроект ИТЭР не будет производить электричество, хотя у него ожидается положительный выход энергии. Вырабатывать электричество будет следующий международный проект — DEMO, о сроках реализации которого уже даже не вспоминают. Но есть один трюк, который может приблизить коммерческий термояд, — это опыт атомных батареек. Источник изображения: Avalanche Energy

Одним вечером я решил проверить: что если взять решётку из 10 000 узлов, задать одно правило передачи энергии между соседями — и просто запустить? Никакой теоретической физики из учебника, никакой подготовки. Посмотреть что вырастет само. Спойлер: за один день появились волновое уравнение, интерференция, фазовый переход, рождение и аннигиляция частиц, и стрела времени. Всё из одного уравнения. Читать далее

Квантовая батарейка заряжается лазером за фемтосекунды — это миллионные доли мгновения, а хранит энергию в миллион раз дольше, чем длится зарядка. И чем больше такая батарея, тем быстрее она заряжается. Разбираемся, чем новая технология отличается от обычных батарей.

Люминесцентные керамические материалы находят применение в различных областях современной техники: в качестве детекторов ионизирующего излучения, преобразователей ультрафиолетового и инфракрасного излучения в видимый свет, компонентов при изготовлении светодиодов белого света. Свойства керамик можно «подстраивать» под конкретные задачи. Например, высокие механические характеристики важны в люминесцентных керамиках, применяемых в космических исследованиях для контроля радиации, для дозиметрии потоков жестких ионизирующих излучений и для теплозащитных покрытий. Низкая пористость важна при эксплуатации в агрессивной среде.

Как сообщает The New York Post со ссылкой на источники, знакомые с программой, ЦРУ использовало новую секретную технологию Ghost Murmur («Призрачный шёпот») для поиска и спасения американского летчика, сбитого на юге Ирана. Изображение сгенерировано ChatGPT По данным издания, Ghost Murmur представляет собой систему квантовой магнитометрии дальнего действия, которая в сочетании с программным анализом на базе искусственного интеллекта способна выделять слабый электромагнитный «отпечаток» человеческого сердцебиения и отделять его от фонового шума. Сообщается, что эта технология была создана в секретном подразделении Lockheed Martin Skunk Works. Один из источников утверждает, что систему уже тестировали на вертолетах Black Hawk, а в перспективе она может применяться и на истребителях F-35. По версии The New York Post, американский пилот, известный только под позывным «Dude 44

Иногда в философских дискуссиях у моих собеседников проскальзывает мысль: "Зачем нам Гегель, если есть математическая логика, теория информации, машинное обучение?" Вопрос справедливый. Если мир описывается уравнениями, а прогнозы строятся на данных, то что может добавить философия двухвековой давности? Ответ короче, чем кажется: Гегель нужен не вместо современной науки, а вместе с ней. Его логика - это не альтернатива формальным системам, а инструмент для работы с тем, что эти системы по определению не могут охватить целиком: с процессами, с развитием, с парадоксами, которые возникают не из-за ошибки в расчётах, а из-за самой структуры реальности. Читать

Источник: Компьютерра - Журнал о науке и технологиях Учеты из Университета МИСИС разработали подходы для моделирования запутанных многочастичных квантовых систем с большим числом состояний. Ранее считалось, что классические компьютеры не обладают достаточной мощностью для таких расчетов, поэтому исследователи обратились к квантовым процессорам и многоуровневым носителям информации — кудитам. Моделирование сложных структур, где одновременно взаимодействует множество частиц, необходимо для создания сверхпроводников, новых типов электронных […] Полная версия статьи: В МИСИС предложили новые методы моделирования квантовых магнитных

Исследователи ЮФУ совместно с коллегами из НИУ ВШЭ (Санкт-Петербург) сделали важный шаг к созданию элементной базы для квантовых компьютеров и защищенных линий связи. Ученые выяснили, как поведение квантовых точек — наноразмерных структур, которые ведут себя подобно отдельным атомам, — зависит от рельефа поверхности, на которой они создаются. Исследования показывают, что одни и те же технологические приемы приводят к противоположным результатам на плоских и структурированных подложках. Это открытие позволяет точнее управлять свойствами наноструктур, которые станут основой для создания устройств будущего в среднесрочной

Накануне глава ЦРУ и президент США Дональд Трамп (Donald Trump) на брифинге в Белом доме дали понять, что военные располагают секретной технологией дистанционного обнаружения человека по его сердечным шумам — электромагнитным импульсам, возникающим при сокращении сердечной мышцы. Секретная технология называется «Призрачный шёпот» (Ghost Murmur). Она доказала свою работоспособность, но о деталях никто не спешит говорить. Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4/3DNews

Ученые из Норвежского университета естественных и технических наук (NTNU) совместно с коллегами из Института Нильса Бора разработали метод измерения стабильности квантовых битов (кубитов) со скоростью, в 100 раз превышающей существующие аналоги. Результаты исследования позволяют фиксировать потерю квантовой информации практически в реальном времени, что ранее было технически невозможно. Основная проблема современных квантовых систем заключается в дегеренции — непредсказуемом исчезновении данных. До сих пор процесс измерения времени жизни информации в сверхпроводящих кубитах занимал около одной секунды, что слишком медленно для фиксации быстрых изменений. Новый метод сократил это время до 10 миллисекунд. Такой прирост скорости позволяет исследователям не только видеть момент исчезновения данных, но и выявлять фундаментальные причины нестабильности системы. По мнению авторов работы, точное понимание механизмов утечки информации является критическим шагом на пути к созданию

Современные технологии обладают рядом характеристик, которые в той или иной степени влияю на формирование общества и жизни человека. Одной из них является «мобильность». Телефоны, компьютеры, умные часы и т. д. — все эти устройства способны работать без необходимости в постоянном подключении к электросети. Благодаря современным аккумуляторам время автономной работы становиться дольше, а время, необходимое для зарядки, сокращается. Но эти показатели могут стать еще лучше, если сместить свое внимание от классической химии в сторону квантовой физики. Ученые из Мельбурнского королевского технологического университета (Мельбурн, Австралия) разработали первый в мире прототип квантового аккумулятора. Из чего он создан, каков принцип его работы, и насколько он превосходит классические аккумуляторы? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых. Читать

Российские исследователи обнаружили один из самых ярких квазаров за последние 5 миллиардов лет жизни Вселенной. Об этом сообщил заместитель директора Института космических исследований РАН Александр Лутовинов на заседании президиума РАН, пишет ТАСС. Изображение сгенерировано Nano Banana По словам Лутовинова, ученые провели специальное наблюдение и зафиксировали в центре изображения мощный источник, от которого удалось зарегистрировать несколько тысяч фотонов. На основании этих данных исследователи пришли к выводу, что речь идет об одном из самых ярких известных квазаров (SRGA J2306+1556) в рамках такого космического временного интервала. Фото: Алексей Павливкер/ ТАСС Квазары считаются одними из самых ярких объектов во Вселенной. Обычно они представляют собой активные ядра далеких галактик, где сверхмассивная черная дыра поглощает вещество и за счет этого излучает колоссальное количество

Гигантские облака водорода вокруг далеких галактик — не космическое исключение, как считалось раньше, а обычное явление во Вселенной. Почти половина из них окружена огромными светящимися «туманностями», которые раньше ускользали от наблюдений. Эти структуры помогают понять, как галактики растут и образуют звезды, формируя гигантскую сеть вещества на просторах Вселенной.

Большой Адронный Коллайдер не обнаружил никаких новых физических явлений. Что же делать дальше? В июле 2012 года физики Большого Адронного Коллайдера (LHC) в Европе с триумфом объявили об открытии бозона Хиггса, долгожданной частицы — основополагающего элемента субатомного мира. Взаимодействие с полем Хиггса наделяет элементарные частицы инертной массой — благодаря этому они замедляются, объединяются в атомы, а те складываются во всё многообразие материального мира. Через пару месяцев я устроилась в только что созданный журнал — будущий Quanta — первым штатным репортёром. Так я оказалась в первом ряду разворачивающейся драмы. Она развернулась не вокруг частицы Хиггса, к моменту её обнаружения на LHC в существовании бозона Хиггса почти никто не сомневался. Частица Хиггса была последним элементом Стандартной модели физики элементарных частиц — набора уравнений 1970-х годов, описывающих 25 известных элементарных частиц и их взаимодействия. Но куда важнее оказалось то, чего в

Старший редактор Insider Gaming Майк Стро (Mike Straw) в подкасте Insider Gaming Weekly рассказал, что происходит с нелинейным приключенческим экшеном Star Wars Eclipse от французской Quantic Dream (Heavy Rain, Detroit: Become Human). Источник изображений: Quantic Dream

Ученые выявили признаки крайне сильного магнитного поля вблизи нейтронной звезды в ультрамощном рентгеновском источнике — объекта, который светит ярче теоретического предела Эддингтона. Если выводы верны, открытие поможет понять, как вообще существуют такие системы, а также предоставит новый способ изучения свойств сверхплотного вещества внутри нейтронных звезд.

Используя данные Sloan Digital Sky Survey-V (SDSS-V) и наблюдения на телескопах Magellan в обсерватории Лас-Кампанас в Чили, астрономы обнаружили звезду SDSS J0715-7334, которая стала самой «чистой» из известных звёзд во Вселенной. Команда под руководством Александра Джи (Alexander Ji) из Чикагского университета обнаружила звезду второго поколения, сформировавшуюся всего лишь через несколько миллиардов лет после начала Вселенной. Такие звёзды, содержащие минимальное количество тяжёлых элементов, дают уникальную возможность изучить ранние этапы формирования звёзд и галактик. Звёзды первого поколения, образовавшиеся из водорода и гелия после Большого взрыва, сгорали быстро, но успевали синтезировать тяжёлые элементы, которые затем становились «строительным материалом» для звёзд последующих поколений. SDSS J0715-7334, с содержанием металлов менее 0,005% от солнечного, является в два раза более «чистой», чем предыдущий

Согласно описанию Стивена Хокинга, черная дыра может полностью исчезнуть за счет излучения, однако, это противоречит принципам квантовой механики. Новое исследование предлагает решение этого парадокса исчезновения информации в черной дыре. Его авторы постулируют, что черные дыры не испаряются полностью, а оставляют после себя крошечные, но стабильные остатки, хранящие информацию. Вдобавок, эта гипотеза объясняет, как элементарные частицы получают массу.

Космический телескоп TESS, предназначенный для поиска экзопланет, зафиксировал вспышку рентгеновского двойного объекта AT 2019wey. Наблюдения могут помочь лучше понять природу этой системы. TESS, запущенный в 2018 году, проводит обзор около 200 000 ярких звёзд вблизи Солнца с целью поиска транзитных экзопланет. В рамках расширенной миссии телескоп также изучает объекты, изменяющие яркость, включая астероиды, пульсирующие звёзды и далёкие галактики с суперновыми. В конце 2019 года, во время поиска экзопланет, TESS зафиксировал объект с изменяющейся яркостью, который оказался рентгеновским двойным объектом AT 2019wey. Этот объект был впервые был изучен в данных наблюдений с помощью обзора в оптическом диапазоне Zwicky Transient Facility (ZTF) и оптического обзора ATLAS. Классические рентгеновские двойные системы включают чёрную дыру, вокруг которой обращается звезда-компаньон, обычно маломассивная и эволюционировавшая. Иллюстрация: Grok «Источник

Австралийские ученые создали работающий прототип квантового аккумулятора, способного накапливать и отдавать энергию. Попутно они сделали интересное открытие: по мере увеличения размера квантовые батареи заряжаются быстрее. Это важный шаг к практической реализации технологии, которая использует принципы квантовой физики — суперпозицию и взаимодействие света с электронами.