Новости физики в Интернете


Новый барион

Коллаборацией CMS на Большом адронном коллайдере впервые обнаружен нейтральный барион Ξb* со спином 3/2, положительной чётностью и массой 5945 МэВ. Эта частица является одним из возбуждённых состояний системы трёх кварков usb. Сверхпроводящий соленоид детектора CMS создаёт магнитное поле величиной 3,8 Т для идентификации заряженных частиц. С его помощью исследовались продукты pp-столкновений с энергией в системе центра масс 7 ТэВ, и на основе характерных цепочек распада Ξb* → Ξb- π+ было зарегистрировано 21 событие рождения Ξb* с достоверностью более 5 σ. В эксперименте принимали участие российские исследователи из нескольких научных организаций. Источник: arXiv:1204.5955v1 [hep-ex]

Квантовая запутанность с отложенным выбором

A. Zeilinger (Институт квантовой оптики и квантовой информации, Австрия) и его коллеги выполнили эксперимент, в котором частицы переводились в состояние квантовой запутанности уже после произведенных над ними измерений. Эксперимент, идею которого предложил A. Peres в 2000 г., реализована на двух парах фотонов 1-2 и 3-4, полученных в запутанных состояниях путем расщепления лазерного света в нелинейном кристалле. По одному фотону из каждой пары (фотоны 2 и 3) направлялись условному наблюдателю, в данном случае — в детектор на основе интерферометра Маха – Цандера, который с помощью квантового генератора случайных чисел принимал случайное решение, измерять ли их поляризацию совместно, что создавало запутанное состояние, или же регистрировать независимо. Причем, решение могло быть принято после регистрации фотонов 1 и 4 в двух других детекторах, когда эти фотоны уже не существовали. Действительно, измерение фотонов 2 и 3 производилось по отношению к измерениям 1 и 4 внутри светового конуса будущего путем передачи фотонов 2 и 3 по оптоволокну длиной 104 м и сверхбыстрых измерений, и таким образом, факт квантовой запутанности фотонов 1 и 4 устанавливался уже апостериори. Зная результаты измерения фотонов 2 и 3, можно было интерпретировать результаты измерений 1 и 4 и выяснить, находились ли они в состоянии квантовой запутанности. В некотором смысле, этот процесс можно назвать квантовым влиянием на прошедшие события. Источник: Nature Physics 8 480 (2012)

Электрон-фононная связь в топологических изоляторах

Топологические изоляторы — активно изучаемые в последнее время материалы, примечательны тем, что их проводимость велика только на поверхности, а внутренняя часть образца является изолятором. Ввиду жесткой связи направлений импульса и спина электрона в топологическом изоляторе, электроны очень слабо рассеиваются на немагнитных примесях и дефектах поверхности, что уже было продемонстрировано в предшествующих экспериментах. T. Valla и её коллеги в Берклиевской лаборатории измерили взаимодействие электронов с фононами на поверхности кристалла Bi2Se3 и выяснили, что это взаимодействие также чрезвычайно слабое даже при комнатной температуре. Применялся метод фотоэмиссионной спектроскопии с разрешением по углам. Рентгеновские импульсы от мощного синхротронного источника Advanced Light Source выбивали электроны, и по их спектру восстанавливались электронные свойства образца. В измеренной при комнатной температуре дисперсионной кривой поверхностных состояний нет признаков электрон-фононного взаимодействия, что говорит о его слабости. Причем, константа взаимодействия оказалась меньше, чем у других известных материалов и меньше, чем ожидалось теоретически. Слабость электрон-фононного взаимодействия означает слабую зависимость электронных свойств от температуры (фононы — переносчики тепла), что делает топологические изоляторы привлекательными для применений в комнатнотемпературной спинтронике и квантовых вычислениях. Источник: Phys. Rev. Lett. 108 187001 (2012)

Преломление гамма-лучей в кристалле

В рентгеновском диапазоне упругое рассеяние фотонов в кристалле является релеевским, и в коэффициенте преломления n(Eγ) = 1 + δ(Eγ) + iβ(Eγ) функция δ(Eγ) < 0 и пропорциональна 1/Eγ2. Таким образом, при увеличении энергии Re(n)→1, что делает рентгеновские линзы при больших энергиях неэффективными. D. Habs и др. в Институте Лауэ-Ланжевена (г. Гренобль, Франция) изучили рассеяние при ещё больших энергиях 0,18-2 МэВ в эксперименте с пучком γ-излучения, получаемым путем соударения нейтронов от атомного реактора с мишенью. Половина поперечного сечения γ-пучка пропускалась через призму из кристалла кремния, а вторая половина пучка шла напрямую через воздух. Затем направления двух частей пучка сравнивались в детекторе, и по углу отклонения определялся n. Неожиданно оказалось, что при Eγ = 0,7 Мэв функция δ(Eγ) становится положительной и возрастает, достигая величины  ≈ 10-9. Объяснением этого эффекта может служить рассеяние Дельбрюка. Его механизм состоит во взаимодействии γ-фотонов пучка с виртуальными фотонами, рождающимися в сильном электрическом поле атомных ядер. Таким образом, в веществах с большим зарядом ядра преломление должно быть еще сильнее: ожидается, что у золота δ ≈ 3 × 10-5 при Eγ ≈ 1 МэВ. Обнаруженный эффект открывает новую область исследований — γ-оптику. Гамма-линзы могут найти применение, например, в ядерной медицине, где требуется фокусировать γ-излучение на локальные участки. Источник: Phys. Rev. Lett. 108 184802 (2012)

Маломассивная чёрная дыра в центре галактики

С помощью космического телескопа Чандра в ядре галактики NGC 4178 обнаружен рентгеновский источник, который, вероятнее всего, является чёрной дырой с массой ≈  (104 - 105) M, т. е. самой маломассивной из чёрных дыр, наблюдавшихся в центрах галактик. Галактика NGC 4178, относится к позднему хаббловскому типу, она не имеет балджа, но в ней есть центральное звёздное скопление и признаки активного ядра. Масса чёрной дыры была найдена путём моделирования спектра с учётом наблюдаемых рентгеновского и ИК-излучения ядра, а также ограничений сверху на радиоизлучение по архивным данным радиотелескопов VLA. Интересно, что в галактике NGC 4178 на расстояниях в несколько килопарсек от центра наблюдаются ещё три ультраярких рентгеновских источника (ULXs), самый мощный из которых, по-видимому, является чёрной дырой с промежуточной массой (6 ± 2)  × 103 M. Источник: arXiv:1205.0230v1 [astro-ph.GA]


Новости не опубликованные в журнале


Нанокабель

Методом химического осаждения из газовой фазы изготовлен коаксиальный кабель диаметром всего 100 нм. Центральной жилой кабеля служила медная нанопроволока, покрытая пленкой углерода поверх изолирующего слоя оксида меди. Благодаря большой электрической емкости, которая в значительной степени объясняется квантовыми эффекты, нанокабель может служить хорошим конденсатором. Источник: Nature Communications 3 879 (2012)

Скорость нейтрино

По новым данным четырех экспериментов Borexino, ICARUS, LVD и OPERA, проводимых в подземной лаборатории Гран Сассо (Италия), скорость нейтрино в пучке из ЦЕРНа не превышает скорость света. Таким образом, прошлогоднее сообщение OPERA о сверхсветовых нейтрино было связано с неточностями измерений. Источник: www.sciencedaily.com

Осцилляции нейтрино

В эксперименте IceCube, проводимом во льду Антарктиды, обнаружены осцилляции атмосферных (рождаемых космическими лучами) мюонных нейтрино с энергиями примерно 30 ГэВ. При столь больших энергиях только в детекторе SuperKamiokande (Япония) ранее были получены некоторые указания на осцилляции нейтрино. Источник: www.nature.com

В эксперименте OPERA (Гран Сассо) зарегистрировано второе событие появления тау-нейтрино в пучке мюонных нейтрино из ЦЕРНа. Источник: www.sciencedaily.com

Кубит с большим временем когерентности

М.Д. Лукин (Гарвардский университет, США) и его коллеги продемонстрировали квантовый бит, сохраняющий когерентность в течении одной секунды при комнатной температуре. Кубит кодируется в спиных состояниях ядер углерода-13 в кристаллической решетке очень чистого алмаза, состоящего из 12C. Большого времени когерентности удалось достичь благодаря стабилизирующему взаимодействию ядер 13C с присутствующими в кристалле примесями — азотными вакансиями. Источник: Science 336 1283 (2012)

Поиск частиц темной материи в эксперименте XENON10

В эксперименте XENON10 выполнен поиск ионизации атомов детектора при взаимодействиях электронов с частицами темной материи с массами менее ГэВ. Хотя частицы темной материи пока не зарегистрированы, из факта отсутствия сигналов получены новые ограничения на сечение их взаимодействия с электронами. Источник: arXiv:1206.2644v1 [astro-ph.CO]

Исследование карликовой галактики KKR25

С помощью 6-метрового телескопа Специальной астрофизической обсерватории РАН выполнены фотометрические и спектроскопические наблюдения карликовой галактики KKR25, находящейся от нас на расстоянии 1,7 Мпк. Уникальность этой галактики заключается в ее обособленности: ближе чем 1 Мпк от нее не наблюдается других галактик, но при этом KKR25 выглядит как нормальная карликовая галактика. Наблюдения в САО РАН позволили, в частности, выяснить звездный состав и измерить темп звездообразования в KKR25, что поможет в понимании механизмов образования таких изолированных галактик. Кроме того, в этой галактике обнаружена планетарная туманность, ставшая первой известной планетарной туманностью в карликовой галактике за пределами Локальной группы. Источник: arXiv:1206.5545v1 [astro-ph.CO]

Квантовая точка в графене

N.N. Klimov (NIST) и др. создали квантовую точку с помощью деформации локального участка графена. Механическое напряжение изменяет электронные свойства графена, открывая возможность для захвата в квантовую точку носителей заряда. Источник: physicsworld.com

Новостной канал

Новости физики в Интернете — раздел журнала Успехи физических наук, ежемесячно публикующего обзоры современного состояния наиболее актуальных проблем физики и смежных с нею наук. В данном обзоре новостей представлены последние открытия в физике и астрофизике.

Постоянный ведущий — Ю.Н. Ерошенко.

Материалы подготовлены на основе электронных препринтов и бюллетеней.

Физические ресурсы Рунета

© Успехи физических наук, 1918–2017
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение