Новости физики нелинейных явлений

ссылки на статьи ученых, которые можно бесплатно скачать
Автор
Сообщение
marsdmitri
#38148 2020-06-04 05:00 GMT

Появилась статья, один из соавторов которой нобелевский лауреат из Германии Каттерле, работающий в Массачусетском  технологическом институте (mit.edu): https://arxiv.org/abs/1907.09630

https://www.nature.com/articles/s41586-020-2141-z

В ней показаны эксперименты и их методика по более глубокому охлаждению молекул, используя спин.

Я подумал,  можно ли немного аналогичный, подобный подход использовать для охлаждения обычных газов? Реализуется ли он в природе?

Т.е. использовать искуственно создаваемые волны, в виде торнадо для охлаждения части объема газа. Инженер Ранк придумал трубку, в которой газ закручиваясь, охлаждается на 40-60-80 градусов в некоторой части. И можно разделять газ на две части: холодную и горячую. https://ru.wikipedia.org/?oldid=101048319 

Это одна волна, спин которой равен константе.

Представьте, что мы имеем произвольный обьем, разбитый вихревыми трубками, одного спина, но разного размера и диаметра. И волны (вихри) маленького размера отдают  свою энергию или наоборот охлаждают один вихрь большого размера. Обычным способом без сжатия или расширения газа это сделать нельзя.

Затратив энергию, мы получим один объем холодного газа, рядом другой объем нагретого газа.Затем мы используем холодный газ.

Немного похожая система реалтизовна в тепловой трубе с жидким теплоноситем.

http://publ.lib.ru/ARCHIVES/D/DAN_P._D/Teplovye_truby.(1979).[djv-fax].zip

Но в этой книге никого не волнует в какую сторону закручены капли.

 

 


отредактировал(а) marsdmitri: 2020-07-23 07:56 GMT
zam
#38153 2020-06-04 13:46 GMT
#38148 marsdmitri :

использовать искуственно создаваемые волны одного спина...

Не сочтите для себя за труд. Объясните, что вы тут называете спином?

marsdmitri
#38439 2020-06-27 22:26 GMT

Плутон обладает современным океаном под толстым ледяным панцирем. Предполагалось, что Плутон вырос из холодного материала (водяного льда, силикатов, песка, органических материалов), а затем был создан океан воды из-за потепления от радиоактивного распада.

В этом сценарии ледяная оболочка испытала раннее сжатие и более позднее расширение.

Здесь мы сравниваем моделирование тепловой модели с геологическими наблюдениями из полета обсерватории New Horizons, предположив, что Плутон был относительно горячим, когда сформировался, с ранним подповерхностным океаном.

Такой «горячий старт» Плутона производит раннюю, быструю фазу растяжения, за которой следует более длительная фаза растяжения, которая составляет ~0,5% линейной деформации за последние 3,5 миллиарда лет (1 Гир = 1 млрд лет).

Величина расширения второй фазы согласуется с тем, что выводится из  разломов на Плутоне; мы предполагаем, что загадочная система хребтов–впадин, недавно выявленная на Плутоне, указывает на раннюю объёмную тектонику. Горячий начальный старт может быть достигнут с помощью гравитационной энергии, высвобождаемой во время аккреции( увеличение массы, за счет падение вещества на космическое тело  из окружающего пространства ), если конечная стадия аккреции Плутона является быстрой (<30 000 лет). Быстрая заключительная стадия роста согласуется с моделями формирования объектов пояса Койпера путем гравитационного коллапса с последующей аккрецией гальки и предполагает, что ранние океаны, возможно, были распространены в недрах крупных объектов пояса Койпера.

https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2020/pdf/1497.pdf

Предположу, что на полярных шапках Мара, как и во льду спутника Юпитра Европы, Плутоне, спутнпике Нептуна Тритоне есть огромные пещеры в водяном льду вдоль трещин.

 


отредактировал(а) marsdmitri: 2020-06-27 22:36 GMT
Anderis
#38444 2020-06-28 08:09 GMT
#38439 marsdmitri :

Плутон обладает современным океаном под толстым ледяным панцирем. Предполагалось, что Плутон вырос из холодного материала (водяного льда, силикатов, песка, органических материалов), а затем был создан океан воды из-за потепления от радиоактивного распада.

Предположение ошибочное и ведет к ошибочным выводам.

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть

 

marsdmitri
#38457 2020-06-28 23:49 GMT
#38153 zam:
#38148 marsdmitri :

использовать искуственно создаваемые волны одного спина...

 Объясните, что вы тут называете спином?

  ,, Спин — собственный момент импульса элементарных частиц, имеющий квантовую

природу и не связанный с движением (перемещением или вращением) частицы как целого.

Измеряется в единицах приведённой постоянной Планка, равен ħJ, где J — характерное

для каждого сорта частиц целое (в том числе нуль) или полуцелое положительное число." -из Википедии.

Т. к. аналогии нет между спином элементарной частицы и  моментом импульса нелинейной волны в механике, например солитона, который ведет себя как частица и одновремено вращается вокруг оси (этот  пример известен как  торнадо). То я пытался представить, чтобы было, если мы формально заменим в тексте спин на момент импульса. И вместо элементарной частицы и молекулы составим систему из солитонов (торнадо) мелкого и очень крупного размера. Могут ли мелкие солитоны (торнадо) нагревать или охлаждать один большой?

Для  волн в газе можно создать миллиарды нелинейных волн (солитонов) с одинаковыми параметрами. Они будут вести себя когерентно с  одинаковым моментом импульса — произведением скорости и массы волны на кратчайшее расстояние до оси вращения. Если Каттерле имеет дело с облаком квантовых частиц (крупных из молекул и мелких — из атомов), то в жидкости, газе мы имеем дело с неквантовыми волнами.

Я попытался представить аналогию между спином элементарной счастицы и моментом импульса волны (солитоном), которая находится в турбулентном состоянии. Мы создаем для миллиона солитонов граничное и начальное условие, взятые у элементарных частиц.

И попытаться ими управлять так, чтобы создать механическую аналогию процесса охлаждения молекул, реализованную группой Каттерле.

Смогут ли они охлаждать своей методикой волны из молекул?

У торнадо  момент импульса не постоянный по величине и по времени.Были случаи, когда их было несколько и они одновременно охлаждали данный участок местности, покрывали его градом.

marsdmitri
#38458 2020-06-29 00:36 GMT

Во Франции в университете г. Лиона выпустили статью об аналогии свойств изотропного плоского турбулентного движения и движения частиц при числе Рейнольса (произведение скорости частицы на ее диаметр, поделить на кинематическую вязкость жидкости) около 25.

Диссипацию энергии в двумерной системе, состоящей из 30 дисковидных гелевых частиц, которые двигаются по поверхности воды под действием эффекта Марангони, можно описать с помощью классической статистической теории Колмогорова для изотропной турбулентности.

https://journals.aps.org/prx/pdf/10.1103/PhysRevX.10.021065

https://nplus1.ru/news/2020/06/25/active-turbulence

 


отредактировал(а) marsdmitri: 2020-06-30 08:43 GMT
marsdmitri
#38475 2020-06-30 08:53 GMT

,, В Природе НИЧЕГО ХАОТИЧНОГО нет"

Вам надо почитать учебник по физике для университетов или колледжей, Савельева.

Там написано про неравенство Гейзенберга. Когда из экспериментов установлено, что

одновременно скорость и координату элементарной частицы точно замерить в опыте нельзя.

Поэтому в квантовой механике вводят функцию плотности распределения вероятности частиц.

Также и в теории турбулентности в гидродинамике.

См. список книг только по турбулентности- хаотичному движению волн в газе, жидкостях.

https://www.twirpx.co/files/science/mechanics/fluids/turbulence/

Где видны хаотичные движения.

Форма туч, айсбергов, русел рек, гор всегда различные.

Форма облаков, астероидов, корней деревьев. Вид поверхности планет. Поверхность Луны. Вид звездного неба и положение звезд, вид комет. Они всегда разные у каждого.

Ои формируются в результате случайных процессов.

 


отредактировал(а) marsdmitri: 2020-07-23 08:00 GMT
marsdmitri
#38476 2020-06-30 09:13 GMT

Интересная старая статья про акустический лазер.Один из авторов убитый физик Б. Немцов.

http://www.akzh.ru/pdf/1991_1_123-129.pdf

 

marsdmitri
#38561 2020-07-08 06:00 GMT

появилась интересная статья про расщепление луча зеленого цвета лазера в мыльной пленке.

https://nplus1.ru/news/2020/07/03/branched-flow-of-light

Здесь видно видеоизображение

http://www.sci-news.com/physics/branched-flow-light-08600.html

нужен видеофайл, напишите, я пришлю или выложу ссылку.

Можно скачать программой ,,4K Video Downloader"

 

 


отредактировал(а) marsdmitri: 2020-08-09 13:27 GMT
marsdmitri
#38698 2020-07-23 08:02 GMT

https://www.itp.ac.ru/ru/news/science-news/

Международный коллектив физиков уточнил модель разрушения тонких пленок рутения под воздействием мощного лазера. Такими пленками покрывают зеркала для Европейского лазера на свободных электронах (XFEL), благодаря которому можно изучать детальное молекулярное строение вирусов и протекание химических реакций.

Понимая, что происходит с тонкими пленками при длительном воздействии лазера, ученые смогут создавать более долгосрочные покрытия для зеркал XFEL. Работа опубликована в журнале Applied Surface Science.

Anderis
#38699 2020-07-23 08:34 GMT
#38561 marsdmitri :

появилась интересная статья про расщепление луча зеленого света лазера в мыльной пленке.

Вроде ты парень не глупый и в физике кое что понимаешь.

Лучь зеленого цвета( !!!  НЕ СВЕТА) имеет точное значение колебания и разложить колебания НЕВОЗМОЖНО. 

Всё, что видим мы или приборы — это вторичный свет, который испускают предметы при попадении на них электромагнтных волн.

Без всякого лазера на мыльном пузыре красуются разводы разных цветов.

Не будь ТЫ зрителем цирка «Шопито», с раскрытым ртом наблюдающего, как пилят толстую бабу.

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть

 

marsdmitri
#38743 2020-07-31 21:28 GMT

Квантовый мир обошелся без эффекта бабочки

https://inosmi.ru/science/20200805/247865740.html https://inosmi.ru/science/20200805/247865740.html

https://nplus1.ru/news/2020/07/31/quantum-butterfly-effect Recovery of Damaged Information and the Out-of-Time-Ordered +Correlators

Это означает, что ур-е Навье-Стокса (это уравнение Ньютона для жидкости+уравнение сплошности.) нужно очень осторожно использовать для описания квантовых явлений, например сверхтекучего гелия.
 
Если мы подставим ноль вместо коэффициента кинематической вязкости в ур-е Навье-стокса, то скорость всегда будет равна нулю. Решение ур-я Навте-Стокса для жидкости не будет аналитическим решением ур-я Эйлера, в котором нет силы трения.
Никакого эффекта бабочки не будет, если мы говорим о сегодняшнем дне. Т.к. силы вязкости, трения рассеят любую энергию бабочки- это сотые доли Джоуоля. Энергия торнадо — это  мегаватты энергии — в сотни миллион раз больше.
Поэтому говорить об эффекте бабочки глупо. Это нарушает законы энергии.
 
Путешествия в прошлое не возможны.Они противоречат законам теории относительности Эйнштейнаи и энергии.
 
Под эффектом бабочки  метеорологи понимали чувствительность погоды, течений воздуха и воды к маленьким изменениям. Пример. Вы сделаете маленькую дырочку в плотине. Через неё потечёт струйка, котрая в итоге  может разрушить всю огромную плотину или дамбу.
Или группа туристов  идет с горы и вызывет лавину и гибнет.
 

отредактировал(а) marsdmitri: 2020-08-10 08:11 GMT
marsdmitri
#38749 2020-08-01 09:33 GMT

https://www.caltech.edu/about/news/caltech-led-research-partnership-lands-60-million-department-energy-project-advance-fuels-sunlight

Министерство энергетики CША (DOE)  объявило, что выделит 100 миллионов долларов на финансирование двух исследовательских проектов по искусственному фотосинтезу, одним из которых является партнерство Калтеха с Национальной лабораторией Лоуренса Беркли (LBNL), Национальной ускорительной лабораторией SLAC и Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии.

Альянс Liquid Sunlight Alliance (LiSA) получит около 60 миллионов долларов в течение пяти лет для реализации подхода под названием «совместное проектирование», который направлен на оптимизацию сложных шагов, необходимых для преобразования солнечного света в топливо, чтобы сделать этот процесс более эффективным. Команда, возглавляемая Гарри Этуотером из Калифорнийского технологического института, объединит вычислительную теорию с наблюдениями в реальном времени с использованием сверхбыстрых рентгеновских лучей и других передовых методов визуализации.

- LiSA наметит новый путь получения жидкого топлива из солнечного света. Объединяя идеи химических наук и материаловедения вместе, мы создадим взаимосвязанную химическую микросреду, позволяющую нам использовать ту же стратегию, что и природа для формирования сложных химических продуктов, таких как жидкое топливо", — говорит Этуотер, профессор прикладной физики и материаловедения Говард Хьюз.

Атуотер также возглавляет одну из четырех основных инициатив в рамках Института

устойчивого развития Резника Калтеха (RSI) — усилия под названием ,, Свет для всего" (Sunlight to Everything),

которые направлены на создание более доступных материалов с помощью систем,

использующих солнечный свет при одновременном сокращении выбросов парниковых газов и отходов.

 

В дополнение к своему финансированию DOE, LiSA также будет использовать финансирование от RSI для поддержки аспирантов.

RSI была основана в 2009 году с миссией продвижения устойчивого развития,

а в 2019 году основатели RSI Стюарт и Линда Резник пообещали еще 750 миллионов долларов Калтеху

для поддержки исследований в области экологической устойчивости.

Ученые LiSA получат доступ к самым современным лабораториям и оборудованию

в новом Ресурсном центре Resnick Sustainability Resource Center Caltech, который в настоящее время

планируется построить на территории кампуса Caltech.

Второе партнерство, финансируемое DOE, центром гибридных подходов в солнечной

энергетике к жидкому топливу (CHASE), возглавляемoe Университетом Северной Каролины в Чапел-Хилле,

будет работать над разработкой гибридных фотоэлектродов для производства топлива,

которые объединяют полупроводники для поглощения света с молекулярными

катализаторами для конверсии и производства топлива.

Лиза и Чейз станут преемниками Совместного центра искусственного фотосинтеза (JCAP), инновационного центра DOE Fuels from Sunlight Energy Innovation Hub, возглавляемого Этуотером. Основанная 10 лет назад, JCAP имеет основные сайты как в LBNL, так и в кампусе.

JCAP объединил разнообразную команду химиков, физиков, материаловедов, инженеров и других исследователей, ищущих новые способы улучшить естественный фотосинтез для создания «солнечного топлива» (таких продуктов, как водородное топливо и углеводороды), используя не что иное, как солнечный свет и основные молекулы, такие как вода и углекислый газ.

Финансирование JCAP завершается в этом году, но за последнее десятилетие ее ученые заложили фундаментальную научную основу для новой энергетической экономики. Они установили новые рекорды по искусственному фотосинтезу, повысив эффективность использования солнечной энергии с менее чем 1% до 19% и разработав высокостабильные генераторы на солнечном топливе.

Эти усилия установили критерии эффективности для отдельных материалов и интегрированных систем, которые направляют открытие материалов, что, в свою очередь, привело к созданию крупнейшей в мире библиотеки материалов.

«Мы гордимся нашей работой с Caltech и прогрессом, которого мы добились в JCAP в исследованиях искусственного фотосинтеза за последние 10 лет. Это важная область науки, и мы очень рады работать в этом новом сотрудничестве»,

— говорит Фрэнсис Хоул из LBNL, заместитель директора JCAP по интеграции науки и исследований.

Солнечное топливо обещает сделать то, что не могут сделать другие альтернативы возобновляемой энергии. Жидкое топливо можно легко хранить и использовать в любое время. Фотоэлектрические солнечные панели, напротив, могут поглощать лучи только тогда, когда светит солнце, и они требуют серьезных улучшений в технологии батарей для хранения электроэнергии для последующего использования. Все большее число электромобилей присоединяется к американским магистралям, но их батареи имеют ограниченный диапазон, чтобы идти с их длительным временем перезарядки.

В настоящее время аккумуляторы не могут сравниться со способностью жидкого топлива накапливать много энергии в небольшом объеме.

Чтобы превратить солнечную энергию в источник жидкого топлива, ученые из JCAP сосредоточились на разработке новых катализаторов (веществ, ускоряющих химические реакции), новых материалов для переноса электрических зарядов во время необходимых химических реакций и новых стратегий оптимизации электрохимических реакций. Лиза и Чейз будут опираться на эти достижения.

«Солнечный свет самый основным источник энергии в мире, и способность генерировать топливо непосредственно из солнечного света может революционизировать энергетическую экономику США»,

— сказал заместитель министра по науке пол Даббар в пресс-релизе, объявляющем о присуждении премии.

«Эти усилия будут держать Америку на переднем крае исследований искусственного фотосинтеза, области больших проблем, но и огромных перспектив.»


отредактировал(а) marsdmitri: 2020-11-22 14:16 GMT
marsdmitri
#38767 2020-08-06 05:01 GMT

Использование эффекта Казимира для управления микро телами.

https://arxiv.org/pdf/2004.05983.pdf

,, Сила Казимира была предсказана в 1948 году как сила, возникающая между макроскопическими телами из нулевой энергии. При конечных температурах было показано, что тепловая сила Казимира существует за счет тепловой, а не нулевой энергии (вакуума), и растет число экспериментов, которые характеризуют эффект в различном диапазоне температур и расстояний. В быстро развивающейся области оптомеханики полостей существует стремление манипулировать фононами и повышать когерентность. Мы демонстрируем способ реализации пружины Казимира и инженерного ослабления в макроскопической оптомеханике, соединяя металлическую мембрану из SiN (соединение кремния и азота -нитридл кремния) с фотонным реентерабельным резонатором. Привлекательность пространственно локализованной пружины Казимира имитирует бесконтактное граничное условие, что приводит к увеличению деформации и акустической когерентности за счет разбавления рассеяния. Это обеспечивает способ манипулирования фононами с помощью тепловых фотонов, приводящий к реконфигурируемым механическим состояниям  в природной или оригинальной позиции или месте («in situ»), для уменьшения механизмов потерь и создания дополнительных типов акустической нелинейности при комнатной температуре"- мой приблизительный перевод.
Я пытаюсь придумать нейтринный, или глюонной струйный микроскоп, такой конструкции в котором можно увидеть отдельные электроны.И микродатчик нейтрино.
Метод в статье позволяет создать микро мемрану 500 нанометров и изгибать ее.
Непонятно, есть ли эффект Казимира внутри протона.
Но для кварков и глюонов?
Про создание силы отталкивания между двумя расческами 

отредактировал(а) marsdmitri: 2020-08-09 12:47 GMT
marsdmitri
#38891 2020-08-28 01:20 GMT

Акустика метаматериалов и система машинного обучения преодолевает дифракционный предел( повышение разрешающей способности микроскопов)

https://physicsworld.com/a/acoustic-metamaterials-and-machine-learning-beat-the-diffraction-limit/

https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.10.031029

нажимаете на кнопку  pdf и скачиваете файл

marsdmitri
#38918 2020-08-29 19:50 GMT

https://www.forbes.ru/tehnologii/386093-pervyy-polet-v-kosmos-dlya-sfery-it-chto-takoe-kvantovoe-prevoshodstvo-o-kotorom

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1666-5

Квантовые компьютеры обещают, что некоторые вычислительные задачи могут выполняться на квантовом
процессоре экспоненциально быстрее, чем на классическом.
Фундаментальной задачей является создание высокоточного процессора, способного запускать квантовые
алгоритмы в экспоненциально большом вычислительном пространстве.
Здесь сообщаеся об использовании процессора с программируемыми сверхпроводящими кубитами для создания
квантовых состояний на 53 кубитах, соответствующих
вычислительному пространству состояний размерности 2^53 (около 10^16).
Измерения, полученные в результате повторных экспериментов, представляют
собой образец результирующего распределения вероятностей, которое мы проверяем
с помощью классического моделирования.
Нашему процессору Sycamore требуется около 200 секунд, чтобы протестировать один экземпляр
квантовой схемы миллион раз.
Наши тесты в настоящее время показывают, что эквивалентная задача для
современного классического суперкомпьютера займет примерно 10 000 лет.
Это резкое увеличение скорости по сравнению со всеми известными классическими
алгоритмами является экспериментальной реализацией квантового превосходства
для этой конкретной вычислительной задачи, предвещая долгожданную вычислительную парадигму.

 

The promise of quantum computers is that certain computational tasks might be executed exponentially faster on a quantum processor than on a classical processor. A fundamental challenge is to build a high-fidelity processor capable of running quantum algorithms in an exponentially large computational space. Here we report the use of a processor with programmable superconducting qubits to create quantum states on 53 qubits, corresponding to a computational state-space of dimension 2^53 (about 10^16). Measurements from repeated experiments sample the resulting probability distribution, which we verify using classical simulations. Our Sycamore processor takes about 200 seconds to sample one instance of a quantum circuit a million times-our benchmarks currently indicate that the equivalent task for a state-of-the-art classical supercomputer would take approximately 10,000 years. This dramatic increase in speed compared to all known classical algorithms is an experimental realization of quantum supremacy for this specific computational task, heralding a much-anticipated computing paradigm.

marsdmitri
#38962 2020-09-04 06:02 GMT

Cлияние двух черных дыр общей массой  150 масс Солнца за менее 0,4 секунды.

https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.125.101102

Очень плохо определили дальность.

Средняя 5.3 Гигапарсека (минимальное расстояние 1,7 ГПс, Максимальное 7,7 ГПс ).

Это 5,61: 17,49: 25,41 миллиардов  световых лет).

Значит размер наблюдаемой Вселенной  может быть более 14 миллиардов световых лет!

Квантовые компьютеры могут уйти под землю, чтобы защититься от космических лучей.
31 августа 2020
Квантовые компьютеры, основанные на сверхпроводящих технологиях,
возможно, придется разместить под землей
для защиты от декогеренции ионизирующим излучением.
<a href="https://physicsworld.com/a/quantum-computers-may-be-heading-underground-to-shield-from-cosmic-rays/">https://physicsworld.com/a/quantum-computers-may-be-heading-underground-to-shield-from-cosmic-rays/</a>
Такова их чувствительность к шуму окружающей среды.
Квант. компьютеры
в будущем могут быть защищены толстыми слоями свинца и работать
под землей. Так говорят американские физики. обнаружившие,
что ионизирующее излучение значительно ограничивает
время когерентности  сверхпроводящих кубитов.
Они говорят, что минимизация радиационных эффектов
будет иметь решающее значение,
если квантовые компьютеры общего назначения будут созданы
с использованием сверхпроводящей технологии.
Квант. компьютеры могут выполнять определенные вычисления
намного быстрее,
чем классические компьютеры, за счет хранения
и обработки информации
с помощью квантовых битов (кубитов).
 Сверхпроводящие схемы являются одними из ведущих типов кубитов,
которые в настоящее время разрабатываются.
Они генерируют суперпозиции нулей и единиц из
основного и первого возбужденных состояний
ангармонического осциллятора,
образованного комбинацией джозефсоновских переходов и конденсатора.
Хотя их необходимо охлаждать до очень низких температур,
такие кубиты являются твердотельными и поэтому
обещают быть относительно простыми
в производстве и интеграции.
B прошлом году Джон Мартинис и его коллеги из Google
использовали процессор,
 состоящий из 53 сверхпроводящих кубитов, для выполнения очень
специфического алгоритма, более чем в миллиард раз быстрее, чем,
по их словам, было бы возможно с использованием одного
из ведущих обычных суперкомпьютеров в мире -
это преимущество в миллиард раз с тех пор оспаривается.
Минимальное время согласования
Сверхпроводящие кубиты сегодня могут сохранять свое тонкое
квантовое состояние -
свою «когерентность» - более 100 мкс.
Это намного лучше, чем наносекунды два десятилетия назад, но время когерентности
необходимо увеличить на несколько порядков,
прежде чем кубиты можно будет использовать в
отказоустойчивых компьютерах общего назначения.
Эти устройства будут полагаться на исправление ошибок
и могут работать эффективно только в том случае,
если частота ошибок для отдельных кубитов и вентилей
уже ниже определенного порога, что подразумевает минимальное
время когерентности.
Когерентности мешает широкий спектр источников шума.
В масштабе времени в десятки или сотни микросекунд дефекты материала,
магнитные моменты и захваченные заряды,
имеют тенденцию вызывать самые большие проблемы.
Но увеличение времени когерентности до миллисекунды и выше
потребует решения проблемы ионизирующего излучения.
Бета-частицы, гамма-лучи и космические лучи создают
электронно-дырочные пары внутри устройств,
что приводит к энергетическим каскадам и
разрыву куперовских пар, ответственных за ток
без трения в сверхпроводнике.

 

Ранее в этом году физики из Германии и Италии сообщили,
что радиоактивность окружающей среды
может ухудшить работу сверхпроводящих резонаторов.
Группа, возглавляемая Лаурой Кардани из Национального института ядерной физики в Риме
и Иоаном Попом из Технологического института Карлсруэ,
показала, что космические лучи
и радиоактивные примеси
могут значительно увеличить плотность разорванных куперовских пар,
известных как квазичастицы,
 в устройствах, указанных выше уровня земли.
И наоборот, используя радиочистую установку в итальянской лаборатории Гран-Сассо,
 расположенной на глубине 1400 м в скалах, удалось снизить частоту так называемых
квазичастичных взрывов в 50 раз.
Ионизирующие эффекты
Уильям Оливер и его коллеги из Массачусетского технологического института (MIT) и
 Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории сделали шаг вперед в этом исследовании,
измерив и смоделировав влияние ионизирующего излучения на сами сверхпроводящие кубиты.
Они сообщают в Nature, они сделали это с помощью кубитов из алюминия,
установленных на кремниевой подложке.
Команда начала с воздействия на два таких кубита известного
источника ионизирующего излучения - тонкого диска из меди-64.
И измерила скорость, с которой кубиты повторно декогерируются в течение нескольких дней
(медь имеет период полураспада всего лишь более 12 ч).
Хотят установить,
насколько легко квазичастицы генерируются в кубитах при заданном потоке излучения.
Затем исследователи объединили эту информацию с измерениями радиации,
присутствующей в лаборатории Массачусетского технологического института, как космических лучей,
так и естественных радиоактивных изотопов -
в последнем случае, в основном, от бетонных стен лаборатории.
Они подсчитали, что эффекты декогерентизации этого излучения
на кубиты налагают верхний предел их времени когерентности примерно на 3-4 мс.
Свинцовые кирпичи для защиты.
Чтобы проверить этот результат с помощью независимого эксперимента и установить,
 насколько хорошо такие кубиты могут быть защищены от ионизирующего излучения,
команда окружила семь таких кубитов
или, скорее, криостат, используемый для их охлаждения)
свинцовыми кирпичами толщиной 10 см.
Это вид защиты, часто используемый в экспериментах с нейтрино и темной материей.
Поместив экран на ножничный подъемник и периодически поднимая и опуская его,
 они смогли установить эффект внешнего излучения,
тем самым подтвердив предел когерентности около 4 мс.
Обнаружили, что щит увеличивает время когерентности примерно на 20%.
Квантовая коррекция ошибок достигается с помощью состояний сетки осциллятора
Учитывая существование более сильных источников декогеренции,
Оливер и его коллеги говорят, что это экранирование только увеличило о
бщее время когерентности кубитов примерно на 0,2%.
Они не сомневаются, что такие меры по снижению шума потребуются,
если квантовые вычисления действительно получат распространение.
«Снижение или смягчение воздействия ионизирующего излучения
будет иметь решающее значение для создания отказоустойчивых
сверхпроводящих квантовых компьютеров», - пишут они.
Одним из вариантов, по крайней мере, в среднесрочной перспективе,
будет использование устройств под землей.
Оливер говорит, что это было бы «хорошим направлением для проверки и исследования».
Но для практических приложений было бы лучше разработать кубиты,
которые менее восприимчивы к квазичастицам.
«Это позволило бы нам держать сверхпроводящие
квантовые компьютеры над землей», - говорит он.

отредактировал(а) marsdmitri: 2020-11-22 14:17 GMT
marsdmitri
#38980 2020-09-06 22:16 GMT

1. Сортировка хвои в стоге сена и охлаждение «бутерброда»:
анализ данных и разработка детекторов с ATLAS
на Большом адронном коллайдере

Клэр Дэвид
https://www.physics.yorku.ca/faculty-profiles/david-claire/

Кафедра физики и астрономии
Йоркский университет
https://www.yorku.ca

Многоцелевой детектор ATLAS на Большом адронном коллайдере (LHC)
записал петабайты протон-протонных столкновений, чтобы наблюдать чрезвычайно
редкие процессы; это помогает нам углубить наше понимание материи на
мельчайших масштабах: элементарные частицы и их взаимодействия.

Я подробно изложу мой вклад в один из ключевых поисков программы LHC:
наблюдение бозона Хиггса, связанного со спином
и парoй анти-t-кварков. Этот сложный анализ сочетает в себе сложные
переменные и методы для извлечения сигнальной топологии -
иголки — среди подавляющего фона — стога сена.

Ещё сложнее: некоторые иглы могут быть поддельными! Сено неправильно реконструировано как
иглы. Этот «фальшивый фон» необходимо количественно оценить. Изучение Хиггса
взаимодействие бозона с топ-кварками приводит к оценке его «связи»:
ключевой параметр в текущей модели физики элементарных частиц. Любые наблюдаемые
отклонение от теоретического предсказания могут дать хорошее направление
о том, где узнать больше. Для этого нужна точность. Я
представлю еще один аспект моего исследования: разработка детекторов для
будущего эксперимента ATLAS.

Чтобы повысить точность следующих измерений, а также потенциала открытия на LHC,
целые части детектора ATLAS будут перестроены, чтобы выдержать
и записать более жесткие столкновения. Представлю свою работу по оценке
тепловых характеристик «сэндвича», то есть опорных конструкций
удерживающих кремниевых сенсоров будущего внутреннего следящего детектора.
Цель состоит в том, чтобы избежать перегрева датчиков из-за
радиационной среды или электроники. Я представлю
современные технологии охлаждения и покажу, что конструкция сэндвича предотвращает
перегрев и адаптирована для более высокой частоты столкновений.

https://www.youtube.com/watch?v=cYu4E7PKMRE

2. в США придумали очередную бестолковую абстрактную  теорию (12-ти мерную). https://en.wikipedia.org/wiki/F-theory

И теперь их мучит вопрос: Куда её пришпандорить в физике?

3. В журнале Природа опубликовали статью про создание вибрации в верхнем слое более легкой жидкости.

Пустили кораблик плавать дном вверх.

https://nplus1.ru/news/2020/09/03/floating-under-a-levitating-liquid

Проделайте опыт. Положите кипятильник на воду и подогрейте воду сверху.

На свету  видно что жидкость состоит из холодной воды внизу и горячего слоя верхней воды.

При размещении над менее плотной средой слоя жидкости, как правило, падает вниз,

если он превышает определенный размер, поскольку сила тяжести, действующая на нижнюю границу раздела жидкости,

вызывает дестабилизирующий эффект, называемый неустойчивостью Рэлея-Тейлора.

Из многих методов, которые были разработаны для предотвращения падения жидкости, вертикальное

встряхивание оказалось эффективным и поэтому было подробно изучено.

Стабилизация — это результат динамического усреднения колеблющейся эффективной силы тяжести.

Колебания жидкостей также вызывают другие парадоксальные явления, такие как опускание пузырьков

воздуха или стабилизация тяжелых предметов в столбах жидкости на неожиданной высоте.

Если в станкане  колебания с водой, то в ней может плавать шарик из алюминия внутри жидкости.Не тонуть.

Здесь мы используем возбуждающий  резонанс поддерживающего слоя воздуха для проведения

экспериментов с большими левитирующими слоями жидкости объемом до полулитра и шириной до 20 сантиметров.

Мы предсказываем теоретически и показываем экспериментально, что вертикальное тряска также создает

устойчивые положения плавучести на нижней границе раздела жидкости, которые ведут себя так,

как если бы гравитационная сила была противоположно направлена.

Таким образом, тела могут плавать вверх ногами на нижней границе левитирующих слоев жидкости.

Мы используем нашу модель, чтобы предсказать минимальное возбуждение, необходимое для

выдерживания падения такого перевернутого поплавка, которое зависит от его массы.

Экспериментальные наблюдения подтверждают возможность выборочного падения тяжелых тел.

Наши результаты побуждают нас переосмыслить все межфазные явления в этой экзотической

и противоречащей интуиции стабильной конфигурации.

 


отредактировал(а) marsdmitri: 2020-09-07 05:09 GMT
marsdmitri
#38982 2020-09-07 05:25 GMT

конструкция SPASER ( плазмонного лазера ).

https://advances.sciencemag.org/content/advances/3/9/e1700688.full.pdf

https://advances.sciencemag.org/content/3/9/e1700688/tab-pdf

Это устройство, подобное лазеру, но работает на когерентных колебания поверностных волн из квазичастиц — плазмонах.

Вместо рассмотрения одной волны рассматривают их огромное число, и считают, что они образут одну квазичастицу.

При взаимодействии электронной плазмы внутри вещества с внешним излучением образуется плазмон. Это квазичастица, которые представляет собой волну электронной плотности, возникающие на поверхности металла.

Устройство имеет размер 10 микрон,10000 нанометров. Оно обладает более лучшей фокусировкой, чем обычный лазер.

https://nplus1.ru/news/2017/10/18/plasmonic-amplifier

Я пытаюсь рассчитать параметры подобного устройства, которое работает  с гамма излучением.Тогда бы оно могло видеть отдельные электроны.И может быть протоны. Это поможет создать солнечные панели с более высоким кпд.

 

Anderis
#38983 2020-09-07 08:11 GMT
#38982 marsdmitri :

… работает на когерентных колебания поверностных волн из квазичастиц — плазмонах.

 Волна — это явление — линия границы двух сред, которые совершают синхронные и постоянное изменение.

А на какой поверхности у тебя волны и какая вторая среда?  

Тебе втюхивают бред, а ты покорно его пережевываешь.

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть

 

Очепятка
#38986 2020-09-07 21:13 GMT

Я пытаюсь рассчитать параметры подобного устройства, которое работает  с гамма излучением.Тогда бы оно могло видеть отдельные электроны.И может быть протоны. Это поможет создать солнечные панели с более высоким кпд.

Возьмем квантовую яму. Поместим в яму электрон. Квантовый электрон это облоко заряда. Электрон заполняет яму занимает определенное состояние. Состояние квантового электрона это его волновая функция. В яме электрон есть волна. Это классчика учения А. Мессиа-Квантовая механика. том 1 или том 2. 

   

 

Квантовый электрон это квази частица. Состояние квантового электрон, серия серия состояний классических электронов желеное на число электронов. В результате имеем что квантовый электрон описывается как плотность вероятности обноружить электрон в точке. Пояснение. В тексте электрон без прилогательного слова это обобщенный(абстрактный) электрон. Такой термин будем использовать когда из текста понятно, что речь идет о свойтсве которое присуще обоим электронам и квантовому и классическому.

 

Квантовая яму легко создать. Достаточно взять пару атомов. Внутреняя структура атома обладает барьерами которые удерживают несвободные электроны и протоны. Это все расчитано Phillips — Introduction to Quantum Mechanics.   Между этими борьерами свободные электроны растекаются волной по межатомным связям.

Масса электрона известна. Вместо силы упругости там выступает сила кулона. И коэффициент кулона. Так что можно рассчитать собсвенные частоты этой волны.  Phillips — Introduction to Quantum Mechanics. по моему расчёты есть.  

Гамма волны заставляют электрон колебаться с большей амплитудой. Но так как энергии некуда деваться, а среда диссипативная из-за теплового колебаний молекул. То электрон просто начнёт менять своё состояние так что-бы перейти на резонансную частоту.  Которую леко найти зная размер квантовой ямы массу электрона и его заряд. 

Далее накопив энергию в амлитуде нам надо преобразовать эту энергии из заданной частоты в видимой диапазон волн. Сделать это можно  простосделаем барьер из диполей. Они тяжелые потому будут вращаться медленее, чем свободный электрон. Диполь это просто атом с несбалансированом зарядом. Досаточно взять ниобий который будет вращаться ортаганально нашему свободному электрону.  Но что-бы энергия начала уходить нужно раскачать наш диполь. Это можно сделать импульсным лазером. 

Частоту излучения можно рассчитать по книге Введение в теорию атомных спектров Собельман И.И.

Фактически имеем классический YaG:Nd лазер с источником накачки в виде ренгеновского излучения и затравочным лазером на диоде. Они должны работать по переменно и Вы сможете измерять мощьность излучения. 

 

 

 

 

     

 

 

Anderis
#38987 2020-09-08 07:39 GMT
#38986 Очепятка :

Возьмем квантовую яму. Поместим в яму электрон.

Офигеть можно от этих слов. 

Написано словно — «Возьмем кастрюлю и нальём в неё воду». 

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть

 

marsdmitri
#39009 2020-09-09 03:01 GMT

cпасибо большое. Буду думать.

Cобельмана можно скачать тут http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/physics/atom.htm

Теория  понятна, надо спроектировать конструкцию и понять какие материалы использовать. Если только графен, то это ясно.

Нужно ли создать группу одинаковых молекулярные пинцетов? (https://ozlib.com/818878/tehnika/molekulyarnye_pintsety)

Один делает одну операцию, другой другую. Захват ими отдельных атомов и молекул из смеси и перенос их в заданное место.

 


отредактировал(а) marsdmitri: 2020-10-07 11:36 GMT
marsdmitri
#39010 2020-09-09 03:10 GMT
#38464 Anderis :

В Природе НИЧЕГО ХАОТИЧНОГО нет, а есть трудности с понятиями и ограничение сроков опытов.

Да ну? Для вас перевёл с английского.

https://www.discovermagazine.com/the-sciences/does-the-butterfly-effect-exist-maybe-but-not-in-the-quantum-realm

Существует ли эффект бабочки?  Может быть, но не в квантовом мире.  Sophie Putka

В рассказе Рэя Брэдбери «Звуки грома» ( https://teatr.audio/bredberi-rey-i-gryanul-grom

https://www.youtube.com/watch?v=3B4DqLTw1gA ) главный герой путешествует во времени, чтобы охотиться на динозавров.

Он раздавливает бабочку ногами в доисторических джунглях.

Ккогда он возвращается в настоящее, мир, который он знает, меняется: запах воздуха,

вывеска в офисе, не того выбрали на выборах президента США.

Бабочка была «маленькой вещью, которая могла нарушить равновесие и

сбить линию маленьких домино, затем больших домино,

а затем гигантских домино на протяжении многих лет во Времени».

Этот «эффект бабочки», проиллюстрированный Брэдбери,

когда небольшое изменение в прошлом может привести к огромным

последствиям в будущем, не предназначен для художественной литературы.

Как случайно обнаружил знаменитый математик и метеоролог Эдвард Лоренц,

естественные системы действительно существуют, в которых крошечные изменения начальных условий могут приводить

к весьма различным результатам. Эти системы, включая погоду и даже то,

как смешиваются жидкости, известны как хаотические. Хаотические системы

обычно понимаются в области классической физики, которая является методом,

который мы используем для предсказания того, как объекты будут двигаться

с определенной степенью точности (подумайте о движении, силе или импульсе

из школьного урока естествознания).

Но новое исследование показывает, что этот эффект не работает в квантовой области.

Два исследователя из Лос-Аламосской национальной лаборатории в Нью-Мексико

провели моделирование, в которой кубит, квантовый бит, перемещался назад и вперед во «времени» на квантовом компьютере.

Несмотря на повреждение, кубит сохранил свою первоначальную информацию — вместо того,

чтобы стать неузнаваемым, как мир путешественника во времени после того, как он убил бабочку.

В исследовании процесс, используемый для моделирования путешествий во времени

вперед и назад, известен как «эволюция».

«С точки зрения классической физики это очень неожиданно, потому что классическая

физика предсказывает, что сложная эволюция имеет эффект бабочки, так что небольшие

изменения глубоко в прошлом приводят к огромным изменениям в нашем мире», — Николай Синицын,

физик-теоретик и один из исследователей, проводивших исследование.

Это открытие способствует нашему пониманию квантовых систем, 

также имеет потенциальные приложения для защиты информационных систем и

даже определения «квантовости» квантового процессора.

Не совсем альтернативный мир

Правила квантовой реальности, которые объясняют, как движутся субатомные частицы,

могут быть поистине ошеломляющими, поскольку  противоречат традиционной логике.

Кратко: частицы размером с электроны и протоны не существуют просто в одной точке пространства.

Они могут занимать множество одновременно. Математическая основа квантовой механики

пытается объяснить движение этих частиц.


Законы квантовой механики можно применить и к квантовым компьютерам.

Они сильно отличаются от компьютеров, которые мы используем сегодня,

и могут решать определенные проблемы экспоненциально быстрее, чем обычные

компьютеры, потому что они придерживаются этих совершенно иных законов физики.

Стандартный компьютер использует биты со значением 0 или 1.

Квантовый компьютер использует кубиты, которые могут достигать

своего рода комбинированного состояния 0 или 1, уникальной характеристики квантовых систем — например, электрона — называемой «суперпозицией». ”
 

Сохранение информации

В квантовой системе небольшие изменения кубитов —

даже если посмотреть на них или их измерить — могут иметь колоссальные последствия.

В новом исследовании исследователи хотели посмотреть, что произойдет, если они

имитируют отправку кубита в прошлое, а также его повреждение. Исследователи, проводящие квантовые эксперименты, часто используют замену «Алиса» и «Боб» для иллюстрации своего теоретического процесса. В этом случае они позволили Алисе вернуть свой кубит во времени, зашифровав информацию в рамках того, что они называют «обратной эволюцией». Однажды в прошлом злоумышленник Боб измеряет кубит Алисы, изменяя его. Алиса переносит свой кубит вперед во времени.

Если бы эффект бабочки сохранился, исходная информация в кубите Алисы изменилась бы экспоненциально. Но вместо этого эволюция во времени позволила Алисе восстановить исходную информацию, даже несмотря на то, что вторжение Боба разрушило все связи между ее кубитом и другими, которые путешествовали вместе с ней.

«Обычно многие люди считают, что если вы вернетесь в прошлое и перетусуете информацию, эта информация будет потеряна навсегда», — говорит Джордан Кириакидис, эксперт по квантовым вычислениям и бывший физик из Университета Далхаузи в Новой Шотландии. «В этой статье они показали, что для квантовых систем при определенных обстоятельствах, если вы вернетесь в прошлое, вы можете восстановить исходную информацию, даже если кто-то пытался ее зашифровать».


Взмах крыльев бабочки?

Значит ли это, что эффекта бабочки вообще не существует?

Нет. Синицын и его соавтор Бинь Ян показали, что он не существует,

в частности, в квантовой сфере. Но это имеет последствия для реальных проблем.

Один из них — это шифрование информации. У шифрования есть два важных принципа:

оно должно быть спрятано настолько хорошо, чтобы никто не мог до него добраться,

но тот, для кого оно предназначено, должен иметь возможность надежно расшифровать.


отредактировал(а) marsdmitri: 2021-03-01 21:20 GMT
Anderis
#39012 2020-09-09 09:55 GMT
#39010 marsdmitri :
#38464 Anderis :

В Природе НИЧЕГО ХАОТИЧНОГО нет, а есть трудности с понятиями и ограничение сроков опытов.

Да ну? Для вас перевёл с английского.

Вы думаете, что с наукой в других странах всё благополучно? 

И там ученые сидят на пожертвованиях и инвестициях и, естественно, чем их больше, тем и жизнь ученых слаще.

Чтобы пожертвования и инвестиции не убывали, нужно каждый год или чаще придумывать новые жуткие истории, ну а нет ничего легче, чем выдумывать.

Но меня удивляет количество верующих в байки ученых, которые сшиты грубо и белыми нитками по цветной ткани.

Получается, что обыватели шплошь идиоты, если их так просто разводят на миллионы.

Вот и вы чистой воды фантастику сполне серьезно рассматриваете на физическом форуме… Если ли у вас соображалка?

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть

 

marsdmitri
#39030 2020-09-11 06:57 GMT
Экситонные поляроны в двумерных гибридных металлогалогенидных перовскитах.
Exciton polarons in two-dimensional hybrid metal-halide perovskites
 
                Carlos Silva
 
      School of Chemistry and Biochemistry & School of Physics
              Georgia Institute of Technology

В то время как поляроны — заряды, связанные с деформацией решетки,  обусловленные
электрон-фононным взаимодействием — это первичные фотовозбуждения при комнатных
температураx в объемных металлогалогенных гибридных органо-неорганических перовскитах
(HOIP). Экситоны — это кулоновские электронно-дырочные пары -
стабильные квазичастицы в их двумерных (2D) аналогах. Я хотел бы ответить на фундаментальный вопрос:

имеются ли поляронные эффекты экситонов в 2D-HIOP?

Основываясь на нашей недавней работе, мы утверждаем, что поляронные
эффекты проявляются внутренне в спектральной структуре экситона,
который состоит из множественных невырожденных резонансов с постоянным
межпиковым расстоянием между пиками. Мы выделяем измерения населения и
динамики дефазировки, которые указывают на явно детерминированную роль
поляронных эффектов в экситонных свойствах.

Мы утверждаем, что дальнодействующие взаимодействие и ближние связи экситон-решетка

приводят к возникновению экситонных поляронов, характер, которых фундаментально устанавливает

их эффективную массу и радиус, а следовательно, их квантовая динамику. Учитывая эти
сложности, принципиально далеко идущий вопрос заключается в том, как кулоновские
многочастичные взаимодействия — упругое рассеяние, например, вызванное возбуждением
дефазировка, неупругое бимолекулярное рассеяние экситонов и многоэкситонное
связывание — зависит от конкретного взаимодействия экситон-решетка внутри
структурированная формы линии возбуждения. Мы измеряем собственные и
зависящие от плотности скорости дефазировки экситонов многократных экситонов и
их зависимость от температуры с помощью двумерной когерентной
спектроскопии возбуждения. Мы обнаружили, что разные экситоны проявляют разные
собственные скорости дефазировки, опосредованные рассеянием фононов с участием
различных эффективных фононов и контрастных скоростей экситон-экситонного
упругого рассеяния. Эти выводы конкретно устанавливают последствия
отчетливой решетки на многочастичной квантовой динамике экситонов, которая
критически определяет фундаментальные оптические свойства,

лежащие в основе фотоники и квантовой оптоэлектроники.

While polarons — charges bound to a lattice deformation induced
by electron-phonon coupling — are primary photoexcitations at room
temperature in bulk metal-halide hybrid organic-inorganic perovskites
(HOIP), excitons — Coulomb-bound electron-hole pairs — are the
stable quasi-particles in their two-dimensional (2D) analogues. Here we
address the fundamental question: are polaronic effects consequential for
excitons in 2D-HIOPs? Based on our recent work, we argue that polaronic
effects are manifested intrinsically in the exciton spectral structure,
which is comprised of multiple non-degenerate resonances with constant
inter-peak energy spacing. We highlight measurements of population and
dephasing dynamics that point to the apparently deterministic role of
polaronic effects in excitonic properties. We contend that an interplay of
long-range and short-range exciton-lattice couplings give rise to exciton
polarons, a character that fundamentally establishes their effective
mass and radius, and consequently, their quantum dynamics. Given this
complexity, a fundamentally far-reaching issue is how Coulomb-mediated
many-body interactions — elastic scattering such as excitation-induced
dephasing, inelastic exciton bimolecular scattering, and multi-exciton
binding — depend upon the specific exciton-lattice coupling within
the structured excitation lineshape. We measure the intrinsic and
density-dependent exciton dephasing rates of the multiple excitons and
their dependence on temperature by means of two-dimensional coherent
excitation spectroscopy. We find that diverse excitons display distinct
intrinsic dephasing rates mediated by phonon scattering involving
different effective phonons, and contrasting rates of exciton-exciton
elastic scattering. These findings establish specifically the consequence
of distinct lattice dressing on exciton many-body quantum dynamics, which
critically define fundamental optical properties that underpin photonics
and quantum optoelectronics. Смотри. статью

Перевод приблизитетный

Anderis
#39031 2020-09-11 07:43 GMT

Ну а как ещё выманить деньги у обывателей?  

Только с помощью экситонных поляронов в двумерных гибридных металлогалогенидных перовскитах    Mad

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть

 

marsdmitri
#39156 2020-09-26 08:00 GMT

Атомная квантовая память и манипуляции в режиме Аутлера-Таунса

                  Линдси ЛеБлан

https://sites.ualberta.ca/~ljleblan/members/lindsay-j-leblanc.html

https://arxiv.org/search/quant-ph?searchtype=author&query=LeBlanc%2C+L+J

                Университет Альберты, Canada

Atomic quantum memory and manipulation in the Autler-Townes Regime
 
                  Lindsay LeBlanc

Возможность хранить квантовую информацию, закодированную в
электромагнитные (часто оптические) сигналы представляют собой одну из ключевых задач
для квантовых коммуникаций и вычислительных схем. В погоне за
практичной, но эффективной и широкополосной квантовой памятью, мы используем
трехуровневая атомную систему (в нашем случае с лазерным охлаждением и бозе-конденсат
атомов рубидия) и осуществляем хранение и фотонные манипуляции в
режим расщепления Аутлера-Таунса (ATS), где управление классическим уровнем
поле контролирует поглощение вспомогательного, возможно квантового, сигнала
поле. Мы демонстрируем хранение и извлечение по запросу мощных
и однофотонных оптических сигналов с суммарным КПД до 30%,
используя спин-волну основного состояния в качестве состояний хранения. Мы также реализуем
ряд фотонных манипуляций, включая временное расщепление луча,
преобразование частоты и формирование импульса. Схема памяти ATS
по своей природе быстрая и широкополосная, и, в отличие от похожих схем,
менее требовательна к техническим ресурсам, что делает ее ведущим
кандидат практических квантовых технологий. Основываясь на этих идеях,
мы также изучаем возможность использования теплых атомов в микроволновых резонаторах для других атомных квантовых технологий.

Мой комментарий.

Мы не умеем анализировать прошлое время по анализу положению

атомов, молекул в камне, окаменелостях. Мы не  понимаем свойства молекул ДНК.

Не умеем воссоздавать исчезнувшие древние насекомые, растения.

Теряем огромное количество информации о прошлом при палеонтологических раскопках.

Писатель И.Евремов фантазировал каким образом оптическое изображение могло сохраниться в

объеме древней смолы. https://mir-knig.com/read_402500-6  При каких условиях 

смола могла бы стать огромной фотографей.  То самое можно спросить о камне, куске янтаря, асфальта,

битумного песка.

Можно ли их рассматривать, как некую фотографию прошлого.

Если мы сможем извлекать информацию из атомов или протонов,

которые например принадлежат камням пирамиды Хеопса, мумиям, окаменевшему дереву,

окаменелостям древних растений, животных, то сможем ли мы частично узнавать о фотонах

прошлого, извлекать какие-то изображения древнего мира?

Пусть даже  100 лет назад. Если атом камня облучается тысячи лет отраженным светом

от данной местности, то сохраняется ли какая то информация об этих фотонах в атомах

на квантовом уровне? Например в атомах углерода угля?  

Палеонтолог Ефремов увидел в пустыне в Моголии на скалах

отполированные ветром зеркала как на стенах.

В них можно увидеть свое отражение. Это темные горные породы на

основе магнетита, окиси железа

Он написал об этом в повести  «Дорога ветров' https://ru.wikipedia.org/?curid=177007&oldid=111375525 

Можно ли теоретически извлекать информацию о фотонах прошлого, изучая атомы окаменелостей?

Если узнать все об всех атомах окаменелости, то какую информацию прошлого можно узнать?

Если она не пропадает, сохраняется на квантовом уровне.


отредактировал(а) marsdmitri: 2021-03-01 22:11 GMT
marsdmitri
#39157 2020-09-26 08:13 GMT
Beyond BCS Theory: Exact Results for Superconductivity and Mottness
                  Philip Phillips   Department of Physics
          University of Illinois Urbana-Champaign
 
Высокотемпературная сверхпроводимость в купратах остается нерешенной проблемой,
купраты начинают свою жизнь как изоляторы Мотта, в которых никакой организующий принцип,
такой как поверхность Ферми, не может быть использован для обработки электронных взаимодействий.
Следовательно, было бы выгодно решить даже игрушечную модель, которая демонстрирует как Моттнесс,
так и сверхпроводимость. В 1992 году Хацугай и Хомото написали модель импульсного
пространства для изолятора Мотта, которая была в значительной степени проигнорирована,
их статья получила всего 31 ссылку (6 из-за нашей группы).
Я точно покажу [1], что эта модель при добавлении слабого
парного взаимодействия демонстрирует не только аналог неустойчивости Купера,
но и основное сверхпроводящее состояние, тем самым демонстрируя,
что модель для легированного изолятора Мотта
может проявлять сверхпроводимость.
Свойства сверхпроводящего состояния кардинально отличаются
от свойств стандартной теории БКШ.
Элементарные возбуждения этого сверхпроводника не являются
линейными комбинациями состояний частиц и дырок,
а представляют собой суперпозицию дублонов и холонов,
составных возбуждений, сигнализирующих о том,
что сверхпроводящее основное состояние легированного изолятора Мотта
наследует неферми-жидкостный характер нормального состояния.
Этап модель демонстрирует индуцированный
сверхпроводимостью перенос спектрального веса от высоких энергий к низким
и подавление сверхтекучей плотности, как это видно в купратах.
 
High-temperature superconductivity in the cuprates remains an unsolved
problem because the cuprates start off their lives as Mott insulators in
which no organizing principle such a Fermi surface can be invoked to treat
the electron interactions. Consequently, it would be advantageous to solve
even a toy model that exhibits both Mottness and superconductivity. In
1992 Hatsugai and Khomoto wrote down a momentum-space model for a Mott
insulator which is safe to say was largely overlooked, their paper
garnering just 31 citations (6 due to our group). I will show exactly[1]
that this model when appended with a weak pairing interaction exhibits
not only the analogue of Cooper's instability but also a superconducting
ground state, thereby demonstrating that a model for a doped Mott insulator
can exhibit superconductivity. The properties of the superconducting state
differ drastically from that of the standard BCS theory.  The elementary
excitations of this superconductor are not linear combinations of particle
and hole states but rather are superpositions of doublons and holons,
composite excitations signaling that the superconducting ground state
of the doped Mott insulator inherits the non-Fermi liquid character of
the normal state. Additional unexpected features of this model are that
it exhibits a superconductivity-induced transfer of spectral weight from
high to low energies and a suppression of the superfluid density as seen
in the cuprates.
 
[1] https://www.nature.com/articles/s41567-020-0988-4.
 
группа физиков-теоретиков из Института теории конденсированных сред (ICMT) на факультете физики Иллинойского
университета в Урбане-Шампейне под руководством профессора физики из Иллинойса Филиппа Филлипса
впервые точно решила модель купратной проблема, модель Hatsugai-Kohmoto (HK) 1992 года легированного изолятора Мотта.
Опубликованы выводы в журнале Nature Physics 27 июля 2020 года.

«Помимо очевидной разницы в сверхпроводящих температурах,
купраты начинают свою жизнь как изоляторы Мотта,
в которых электроны не движутся независимо, как в металле,
а наоборот, сильно взаимодействуют.
Cильное взаимодействие заставляет их хорошо изолировать».

В своем исследовании группа Филлипса решает в точности аналог проблемы
«спаривания Купера» из теории БКШ, но теперь для легированного изолятора Мотта.

Леон Купер продемонстрировал этот ключевой элемент теории БКШ:
нормальное состояние традиционного сверхпроводящего металла
неустойчиво к притягивающему взаимодействию между парами электронов.
При критической температуре БКШ-сверхпроводника куперовские пары электронов проходят
через металл без сопротивления — это сверхпроводимость!

«Это первая статья, которая точно показывает, что неустойчивость Купера существует
даже в игрушечной модели легированного изолятора Мотта.
Из этого мы показываем, что сверхпроводимость существует и что
ее свойства резко отличаются от стандартной теории БКШ.
Эта проблема оказалась настолько сложной, что до нашей работы была
возможна только численная или предполагающая феноменология».

Филлипс благодарит научного сотрудника ICMT Эдвина Хуанга за
написание аналога волновой функции БКШ для сверхпроводящего состояния для проблемы Мотта.

«Волновая функция — это ключевая вещь, с помощью которой вы должны сказать, что проблема решена».
Волновая функция Джона Роберта Шриффера оказалась вычислительной рабочей лошадкой всей теории БКШ.
Все расчеты проводились с ее помощью. Для задач с взаимодействующими электронами
очень сложно написать волновую функцию. Пока  были вычислены только двухволновые  функции, описывающие
взаимодействующие состояния материи,
одно — Робертом Лафлином в дробном квантовом эффекте Холла,
другое — Шриффером в контексте теории БКШ. Поэтому, тот что Эдвин смог сделать это для этой проблемы, является весьма важным.  "

Почему купраты оказались такой загадкой, Филлипс объясняет:
«сильные взаимодействия в состоянии Мотта помешали решить проблему сверхпроводимости купратов.
Трудно даже продемонстрировать аналог проблемы спаривания Купера в любой модели легированного изолятора Мотта ».

Волновая функция изолятора Мотта Хуана позволила Филлипсу, Хуангу и аспиранту физики Люку Йео решить
ключевую экспериментальную головоломку с купратами, известную как «изменение цвета».
В отличие от металлов купраты демонстрируют повышенное поглощение излучения при низких
энергиях с одновременным уменьшением поглощения при высоких энергиях.
Команда Филлипса показала, что такое поведение возникает из остатков того,
что Филлипс называет «физикой Мотта» или «Мотнессом» в сверхпроводящем состоянии.

Моттнесс — это термин, придуманный Филлипсом для обозначения определенных
коллективных свойств изоляторов Мотта, впервые предсказанных вскоре после
Второй мировой войны британским физиком и лауреатом Нобелевской премии Невиллом Фрэнсисом Моттом.

Кроме того, исследователи показали, что сверхтекучая плотность, которая,
как было замечено, подавлена ​​в купратах по сравнению с ее значением в металлах,
также является прямым следствием Mottness материала.

Команда Филлипса вышла за рамки проблемы Купера, чтобы продемонстрировать,
что модель обладает сверхпроводящими свойствами, которые лежат за пределами теории БКШ.

«отношение температуры перехода к ширине запрещенной зоны в сверхпроводящем состоянии
значительно превышает таковое в теории БКШ. Наша работа показывает,
что элементарные возбуждения в сверхпроводящем состоянии
также лежат вне БКШ парадигмы, поскольку они возникают из
широкого диапазона энергетических масштабов, присущих состоянию Мотта ".

отредактировал(а) marsdmitri: 2020-09-26 08:28 GMT
marsdmitri
#39158 2020-09-26 08:18 GMT

Свет за пределами линейного состояния

Феликс Туин

Технологический институт Джорджии


По сравнению с другими электромагнитными полями, присутствующими в
материи, свет, который нас окружает, обычно очень слабый.

Но это очень мощный инструмент, который использовался много столетий,

для исследования того, что нас окружает. Изобретение лазера
и усиление дрейфа частоты,  награждены
лауреатом Нобелевской премии. Это позволило сгенерировать свет
в несколько миллиардов раз интенсивнее, чем раньше.

И сточники интенсивного света могут использоваться для выполнения
увлекательных действий.

https://www.linkedin.com/in/felix-thouin/?challengeId=AQEM_XUImXMGUQAAAXTI4zKEfu1PgMdMRwgMdpz1PwfaXIeBYgr840gpnw3M0j_UPp1LixTDaB1YcYwaRysNDhtz8ByxbJxBUA&submissionId=3b61c9b4-4c3e-3816-a32c-cc0ba11d6301

http://www.airy3d.com/

https://www.youtube.com/channel/UCqYoKqk9ol0gL13DgqN979A


отредактировал(а) marsdmitri: 2020-09-26 08:36 GMT