Физики установили, что в аккреционных дисках белых карликов из-за мощного магнитного поля могут существовать вещества в экзотических квантовых состояниях. Работа опубликована в журнале Science, а ее краткое содержание приводит ScienceNow.

Максимально достижимая на сегодня мощность (индукция) постоянного магнитного поля в лабораториях не превышает 30-40 тесла. В то же время магнитные поля некоторых астрономических объектов - белых карликов и нейтронных звезд могут достигать сотен или даже тысяч тесла. Поведение веществ в таком поле является слабо изученной областью, полностью основанной на теоретических квантовых расчетах.

Авторы новой работы показали, что мощное постоянное магнитное поле влияет на квантовые состояния молекул и способно изменять расстояния между атомами. Так, молекула водорода, помещенная в поле, ориентируется перпендикулярно силовым линиям, а связи между атомами становятся прочнее. Из-за этого размер молекулы сокращается на четверть. Такое же сокращение наблюдается и для других соединений с линейной структурой. (Вот оно- сжатие Вселенной!!!! )

Самым необычным из предсказанных авторами соединений является, вероятно, молекулярное соединение гелия - He2 . Гелий, самый инертный из благородных газов и элементов вообще, не образует такого соединения ни при каких других условиях (известен только ион He2+).

Проверить расчеты физиков в лабораторных условиях в ближайшее время вряд ли удастся, хотя использование сверхпроводимости постепенно увеличивает пределы мощности искусственных магнитных полей. Однако, можно надеяться на то, что экзотические молекулы удастся обнаружить в ходе астрономических наблюдений за спектром излучения в окрестностях белых карликов и нейтронных звезд.

He3

Vladimirovich написал(а):
He3

Британские ученые разработали новый тип мазера - микроволнового аналога лазера - на основе твердотельных компонентов, способный работать при комнатной температуре, что позволит использовать такие приборы для дальней связи в космосе, в работе радиотелескопов на Земле и для других целей, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

Группа физиков под руководством Марка Оксбороу (Mark Oxborrow) из Национальной физической лаборатории в Теддингтоне (Великобритания) разработала первый прототип мазера на основе твердотельных компонентов, изучая оптические и квантовые свойства кристаллов из органического вещества - соединения пентацена и терфенила.
Как объясняют ученые, подавляющее большинство современных мазеров относится к категории газовых излучателей - в них в качестве рабочего тела используются атомы водорода. Такие мазеры устроены достаточно сложно и состоят из многих дорогостоящих компонентов, из-за чего их стоимость может доходить до сотен тысяч долларов. Попытки разработать твердотельные излучатели не увенчались успехом - такие приборы функционировали только при температурах, близких к абсолютному нолю, или требовали особых условий работы.
Оксбороу и его коллеги заметили, что кристаллы из пентацена и терфенила можно использовать для создания принципиально нового типа мазера, который использует принцип накачки, не похожий на технику работы классических мазеров.

Обычные мазеры используют трехуровневую схему накачки, открытую еще в 1954 году Басовым, Прохоровым и Таунсом. Согласно этой схеме, рабочее тело излучателя накачивается энергией при помощи другого источника микроволнового излучения. В результате атомы водорода или других веществ переходят из состояния покоя на новый энергетический уровень.
Атомы не могут долго существовать в возбужденном состоянии, из-за чего они перепрыгивают на более низкий, метастабильный уровень. При накоплении достаточного количества таких атомов происходит спонтанный и лавинообразный переход на исходный энергетический уровень, сопровождающийся излучением в микроволновом диапазоне.
Лазер Оксбороу и его коллег использует другой принцип - двухуровневую систему накачки. По этой методике кристалл пентацена и терфенила накачивается обычным оптическим лазером. Молекулы этого вещества переходят на новый энергетический уровень, где происходит любопытное явление - электроны в органическом кристалле переходят одновременно на три нижних энергетических уровня.
Этот переход сопровождается синхронным излучением фотонов в микроволновом диапазоне, что и является лучом мазера. По словам физиков, такое устройство способно работать при комнатной температуре и внутри магнитного поля Земли, чего не могут делать другие модели твердотельных мазеров.

Международная исследовательская группа добилась квантовой телепортации через свободное пространство на рекордное расстояние в 143 км.

Эксперимент показал успешную телепортацию квантовой информации - в данном случае, состояния световых частиц - между Канарскими островами и Тенерифе. Рекорд является важным прорывом на пути к созданию квантовой спутниковой связи.

В отличие от телепортации твердых предметов, знакомой нам из научной фантастики, в эксперименте передавались квантовые состояния. Они играют первостепенную роль для создания квантовых вычислений, квантовых коммуникаций и других мощнейших современных технологий, разрабатываемых в Институте квантовых вычислений при Ватерлоо, где были созданы алгоритмы и оборудование для данного эксперимента. Результаты были опубликованы на этой неделе в журнале Nature.

Телепортация на 143 км - важная веха, поскольку это примерно равно минимальному расстоянию между Землей и орбитальным спутником. Это означает, что квантовая телепортация между наземными станциями и спутниками уже теоретически возможна.

Если не ошибаюсь, между теми же самыми Канарскими островами и Тенерифе было зарегистрировано квантовое запутывание/сцепление на километр дальше, 144 км

В отличие от телепортации твердых предметов, знакомой нам из научной фантастики, в эксперименте передавались квантовые состояния.

Заметь, Игорь, что я НЕ упомянул о телепортации, а лишь о квантовом запутывании/сцеплении

на километр дальше

Отдельные зерна графита могут проявлять сверхпроводящие свойства при комнатной температуре после обработки водой и выпекания в печи, что говорит о возможности достижения сверхпроводимости в нормальных условиях на практике, заявляют немецкие физики в статье, опубликованной в журнале Advanced Materials.

В целом, данные нашего эксперимента указывают на то, что сверхпроводимость при комнатной температуре осуществима, и что использованные нами методы могут проложить дорогу к новому поколению сверхпроводников, чье появление принесет пока сложно оценимую пользу для человечества, - заявил руководитель группы физиков Пабло Эскуинаци (Pablo Esquinazi) из Лейпцигского университета (Германия).

Эскуинаци и его коллеги исследовали физические свойства графита и других форм углерода. В ходе одного из экспериментов ученые засыпали графитовый порошок в пробирку с водой, размешали его и оставили в покое на 24 часа. После этого физики отфильтровали графит и высушили его в печи при температуре 100 градусов.
В результате этого ученые получили набор из гранул графита, обладающих крайне интересными физическими свойствами. Так, поверхность этих зерен обладает сверхпроводящими свойствами, которые сохраняются даже при температуре 300 градусов Кельвина, или 26 градусов Цельсия.
Это проявлялось в том, что внутри зерен появлялись характерные резкие фазовые переходы магнитного момента, существующие в классических высокотемпературных сверхпроводниках. Физикам так и не удалось проверить, обладает ли графит двумя другими основными признаками таких материалов: отсутствием сопротивления и так называемым эффектом Мейснера - полным вытеснением магнитного поля из тела проводника.
Тем не менее, открытие даже одного из эффектов позволяет предположить, что высокотемпературные сверхпроводники могут функционировать и при комнатной температуре.
К сожалению, зерна графита, полученные Эскуинаци и его коллегами, нельзя использовать в качестве строительного материала для сверхпроводников. Во-первых, сверхпроводящими свойствами обладает лишь 0,0001% от массы графита из-за того, что этот эффект наблюдается только на поверхности зерен. Во-вторых, эта форма графита чрезвычайно хрупкая, и физические свойства зерен теряются безвозвратно даже при малейших деформациях.


Читайте далее: www.ria.ru/science/20120913/749337891.html#ixzz26M4hpF1L

заявляют немецкие физики

Ой таки я вас прошу - знаем мы этих немецких физикофф -

Результаты были опубликованы на этой неделе в журнале Nature

The quantum internet1 is predicted to be the next-generation information processing platform, promising secure communication2, 3 and an exponential speed-up in distributed computation2, 4. The distribution of single qubits over large distances via quantum teleportation5 is a key ingredient for realizing such a global platform. By using quantum teleportation, unknown quantum states can be transferred over arbitrary distances to a party whose location is unknown. Since the first experimental demonstrations of quantum teleportation of independent external qubits6, an internal qubit7 and squeezed states8, researchers have progressively extended the communication distance. Usually this occurs without active feed-forward of the classical Bell-state measurement result, which is an essential ingredient in future applications such as communication between quantum computers. The benchmark for a global quantum internet is quantum teleportation of independent qubits over a free-space link whose attenuation corresponds to the path between a satellite and a ground station. Here we report such an experiment, using active feed-forward in real time. The experiment uses two free-space optical links, quantum and classical, over 143kilometres between the two Canary Islands of La Palma and Tenerife. To achieve this, we combine advanced techniques involving a frequency-uncorrelated polarization-entangled photon pair source, ultra-low-noise single-photon detectors and entanglement-assisted clock synchronization. The average teleported state fidelity is well beyond the classical limit9 of two-thirds. Furthermore, we confirm the quality of the quantum teleportation procedure without feed-forward by complete quantum process tomography. Our experiment verifies the maturity and applicability of such technologies in real-world scenarios, in particular for future satellite-based quantum teleportation.

Нобелевскую премию по физике 2012 года дали за экспериментальную квантовую механику. Лауреатами стали марокканец Серж Арош (Serge Haroche) и американец Дэвид Уайнленд (David J. Wineland). Размер главной научной награды мира в этом году составляет 1,2 миллиона долларов. Церемония вручения премии пройдет 10 декабря 2012 года в Стокгольме.

В сообщении Нобелевского комитета говорится, что Арош и Уайнленд создали прорывные технологии манипулирования квантовыми системами. Нобелевские лауреаты открыли новую эру в экспериментах по квантовой механике, показав, что можно измерять состояния отдельных частиц, не разрушая их (состояния), - сообщается в пресс-релизе.

Серж Арош родился 11 сентября 1944 года в Касабланке, Марокко. С 2001 года он работает в Коллеж де Франс заведующим кафедрой квантовой физики. Примечательно, что награда Ароша не стала неожиданностью - он назывался среди прочих кандидатов на получение Нобелевской премии последние несколько лет. Например, он попал в список возможных лауреатов шведской газеты Dagens Nyheter.

Дэвид Уайнленд родился 24 февраля 1944 года. В настоящее время он работает в Национальном институте стандартов и технологий в США. Он является лауреатом большого количества престижных наград по физике.

В 2011 году Нобелевскую премии по физике дали американцу Солу Перлмуттеру, австралийцу Брайану Шмидту и американцу Адаму Рису за открытие ускоренного расширения Вселенной. Эти астрофизики в 90-х годах прошлого века занимались изучением так называемых сверхновых класса Ia.

Это двойные системы, состоящие из обычной звезды и белого карлика. Последняя постепенно ворует материю, увеличивая собственную массу. Когда она достигает критического значения происходит взрыв. Так как взрывается всегда примерно одна и та же масса, то можно вычислить блеск сверхновой, а по видимому блеску и определить расстояние.

Serge Haroche

Carl G. Jung's Synchronicity and Quantum Entanglement: Schrdinger's Cat'Wanders' Between Chromosomes
I Limar - NeuroQuantology, 2011 - papers.ssrn.com
... Haroche S, Brune M. and Raimond JM. Experiments with single atoms in a cabity: entanglement,
Schrdinger's cats and decoherence. Philosophical Page 8. NeuroQuantology | June 2011 |
Vol 9| Issue 2| Page 313-321 Limar IV., Carl G. Jung's Synchronicity and Quantum ...

CG Jung's Synchronicity and Quantum Entanglement: Schrodinger's Cat 'Wanders' Between Chromosomes
IV Limar - halshs.archives-ouvertes.fr
... principle of superposition in quantum theory, a phenomenon when, for example, an object of
microworld may be 'located' in several points of Hilbert space 'simultaneously' (Garraway and
Knight 1994; Haroche et al ... Limar IV., CG Jung's Synchronicity and Quantum Entanglement ...

Синхронія за К. Г. Юнгом та сплутані квантові стани: кіт Шредінгера «блукає» між хромосомами
ІВ Лімарь - NeuroQuantology, 2011 - eprints.oa.edu.ua
... principle of superposition in quantum theory, a phenomenon when, for example, an object of
microworld may be 'located' in several points of Hilbert space 'simultaneously' (Garraway and
Knight 1994; Haroche et al ... Limar IV., CG Jung's Synchronicity and Quantum Entanglement ...

Если зайти в систему ISI Web of Science или Scopus то можно увидеть, что в 2011 году (то есть когда еще этому исследователю не была присуждена Нобелевская премия) этого автора (Serge Haroche) процитировал в своей статье некто Igor V. Limar

Понятно, что прежде чем говорить о практическом создании квантового компьютера, необходимо научиться выделять отдельные квантовые частицы, а также манипулировать ими - считывать и изменять их состояние, «запутывать» друг с другом. Новоиспеченные Нобелевские лауреаты - американец Дэвид Вайнленд (David Wineland) и француз Серж Арош (Serge Haroche) - стали пионерами в решении этих задач. Вайнленду с коллегами удалось разработать методы удержания отдельных атомов и манипулировать с ними с помощью фотонов, а команде Сержа Ароша - методы для удержания фотонов и манипуляции посредством атомов.

В экспериментах Вайнленда ионы удерживались в магнитной ловушке, в условиях сверхнизких температур и глубокого вакуума. Сверхкороткие модулируемые лазерные импульсы посылали в систему протоны заданных характеристик. Таким путем авторам удалось полностью контролировать состояние ионов, переводя их на нужный энергетический уровень, или в суперпозицию - существовании в нескольких состояниях одновременно.

В итоге Вайнленд с коллегами стали первыми, кому удалось провести полноценную операцию с системой из двух кубитов, а заодно сконструировали самые точные часы в мире, в сотни раз точнее являющихся сейчас эталоном цезиевых атомных часов. Их система - оптическая: для этого надо запереть в ловушке пару ионов. Один из них выполняет роль хронометра (колебательной системой, «маятником» служат осцилляции иона между доступными энергетическими состояниями), а другой, связанный с ним, позволяет считывать его текущие показания с помощью лазера. По расчетам, точность такой системы превышает 1/1017 - иначе говоря, если б эти часы были запущены в момент Большого Взрыва, за прошедшие с тех пор миллиарды лет они бы сбились секунд на пять.

У Ароша ловушка была зеркальная, из глубоко охлажденного сверхпроводника, между стенками которого фотоны могли отражаться много раз, не рассеиваясь и не поглощаясь. В такой системе фотон мог оставаться целых 0,1 секунды, все отражаясь и отражаясь и покрывая расстояние в 40 тыс. км. Этого времени вполне достаточно для того, чтобы воздействовать на него.

В качестве инструмента воздействия использовались ридберговские атомы - атомы щелочных металлов, внешнее электронное облако которых находится в перевозбужденном состоянии, из-за чего диаметр такого атома увеличивается в сотни, а то и в тысячи раз. Бомбардировка фотонов ридберговскими атомами позволила Арошу с коллегами добиться того же, что и Вайнленду: регистрировать и контролируемо изменять состояние частиц, добиваться квантовой суперпозиции и даже запутывания.

Сегодня на основе их работ вовсю идет создание долгожданных квантовых компьютеров. И если Вайнленду удалась работа с двумя кубитами, теперь имеются возможности манипуляции уже со 128-ю. Быть может, революция не за горами.

На Нобелефку ли заточили ***, а Игорь?

...
Heureusement, ailleurs, ses travaux font l’objet d’tudes de haute vole – dans le champ de la physique quantique notamment [2] - sur les interactions entre l’esprit et la matire...

[2] Sources bibiographiques disponibles dans LIMAR, I. V., « Carl G. Jung’s Synchronicity and Quantum Entanglement : Schrdinger’s Cat ‘Wanders’ Between Chromosoms » in NeuroQuantology, juin 2011, vol. 9 :
onu-ua.academia.edu/IgorLimar/Papers/785..._Between_Chromosomes

...The concept of synchronicity has been linked to the phenomenon of nonlocality, or entanglement in quantum physics as well. (Limar, Igor V., Carl G. Jung's Synchronicity and Quantum Entanglement: Schrdinger's Cat 'Wanders' Between Chromosomes (December 22, 2010). NeuroQuantology, Volume 9, Issue 2, pp. 313-321, June 2011. Available at SSRN: ssrn.com/abstract=2089541)...

Carl G. Jung’s Synchronicity and Quantum Entanglement: Schrodinger’s Cat ‘Wanders’ Between Chromosomes

From onu-ua.academia.edu - October 6, 9:54 PM
“ One of the most prospective directions of study of C.G. Jung’s synchronicity phenomenon is reviewed considering the latest achievements of modern science.”

Обычно, когда фотоны входят в материал и выходят из него, уровень их энергии очень близок. Правда, при комбинационном рассеянии света это правило не работает. Рассеивание при этом может быть стоксовым, когда внутренняя энергия молекулы вещества при взаимодействии с фотоном увеличивается, а энергия фотона, соответственно, уменьшается, и антистоксовым — когда молекула, находившаяся в возбуждённом состоянии, переходит в состояние с меньшей энергией, а энергия фотона растёт.

Но чудес не бывает, и первые процессы (стоксовы) происходят «чуть» чаще антистоксовых — примерно в 35 раз.

Юй Цзе Дин и Якоб Хургин из Университета Лихай (США), работая с нитридом галлия, сильнее всех предшественников смогли изменить показатель соотношения стоксова и антистоксова рассеивания. Они добились 17,5-кратного снижения — до 2:1. Разумеется, это хороший результат, и нагрев построенных на нитриде галлия светодиодов теперь может быть во много раз меньше, чем у обычных. Компактные лазеры на их базе также станут значительно эффективнее. Другое перспективное приложение — почти не нагревающаяся электроника на транзисторах, использующих новый материал.

Однако сами учёные нацелились на куда более амбициозную задачу. «Мы — единственная группа, минимизировавшая соотношение стоксова и антистоксова рассеяния с 35:1 до 2:1 при комнатной температуре с помощью использования различного резонансного поведения таких видов рассеяния, — подчёркивает Юй Цзе Дин. — Но мы всё ещё не установили фундаментальных ограничений для такого соотношения и теперь хотим выяснить, может ли оно достичь уровня 1:1 или даже меньшего».

Что же позволило физикам надеяться на (назовём вещи своими именами) охлаждение светом материала, по которому он распространяется?

Свои допирующие добавки на основе нитрида алюминия они вводят в несколько материалов, в основном нитрид галлия. Однако пока эффект действует островками: часть допированной кристаллической решётки, которая демонстрирует высокий уровень антистоксова рассеяния, очень мала в сравнении с её общей площадью. Если же при помощи допирования соотношение рассеяния будет улучшено, рассуждают учёные, эффект охлаждения светом будет вполне достижим. В новых экспериментов они намерены использовать оптический резонатор, сначала исследуя влияния резонанса на рассеяние на нанонитях и иных наноструктурах.

Однако сами учёные нацелились на куда более амбициозную задачу. «Мы — единственная группа, минимизировавшая соотношение стоксова и антистоксова рассеяния с 35:1 до 2:1 при комнатной температуре с помощью использования различного резонансного поведения таких видов рассеяния, — подчёркивает Юй Цзе Дин. — Но мы всё ещё не установили фундаментальных ограничений для такого соотношения и теперь хотим выяснить, может ли оно достичь уровня 1:1 или даже меньшего».

Две группы физиков осуществили мысленный эксперимент Уилера и продемонстрировали феномен квантовой прокрастинации - возможности отложить на неопределенно долгое время принятие решения о том, повел ли в прошлом фотон себя как частица или волна. Две работы ученых опубликованы в одном номере Science, а их обзору пос

В ходе эксперимента луч света сначала разделяется на два луча полупрозрачным зеркалом, а затем вновь собирается вторым таким же зеркалом. Можно подобрать расстояния, проходимые разделенными лучами так, что бы они интерферировали, что легко зафиксировать.

Интересно, что даже если пропускать через систему одиночные фотоны, они будут продолжать интерферировать, то есть вести себя как волна. Фактически, фотон (точнее, его волновая функция) будет интерферировать сам с собой. Если же убрать второе зеркало, то интерференция станет невозможна - тогда фотон будет проявлять себя как частица. Мысль Уилера заключалась в том, что теоретически второе зеркало можно убрать в тот момент, когда фотон покинет первое, но еще не достигнет второго зеркала.

В модификации группы Перуццо, наличие второго зеркала в эксперименте определялось поляризацией второго, управляющего фотона. В одном состоянии интерференция происходила, первый фотон вел себя как волна, в другом - не происходила, фотон вел себя как частица.

Усложнение заключалось в том, что управляющий фотон был частью запутанной пары - состояние его поляризации экспериментаторы не знали до тех пор, пока не измеряли состояние его партнера. А происходило это спустя несколько наносекунд после того, как первый фотон уже прошел путь между зеркалами и проявил себя одним из двух (волна или частица) возможных образов.

Авторы утверждают, что при наличии хорошего способа хранения запутанных частиц такое принятие решения можно откладывать на практически любое конечное время.

Запутали мозг