Новости физики в Интернете


Слабый заряд протона

Коллаборацией Qweak в Лаборатории им. Т. Джефферсона (г. Ньюпорт-Ньюс, США) впервые определён слабый заряд (заряд слабого взаимодействия) протона путём измерения асимметрии упругих рассеяний pe- при малой величине переданного импульса. Спин-поляризованные пучки e- пропускались через мишень из жидкого водорода, и сравнивались зависящие от слабого заряда характеристики рассеяния пучков со спинами e-, направленными по вектору скорости e- и в обратную сторону. Полученная величина параметра асимметрии рассеяния составляет Aep = ( -279 ± 35(stat) ± 31(syst)) × 10-9. С использованием формфакторов протона, взятых из результатов других экспериментов, через указанную величину асимметрии был вычислен слабый заряд протона QWp = 0,064 ± 0,012. Это значение хорошо согласуется с предсказываемой Стандартной моделью величиной QWp(SM) = 0,0710 ± 0,0007. Слабый заряд удалось определить на основе обработки всего 4 % данных, собранных в эксперименте Qweak, и по мере дальнейшего анализа погрешность должна уменьшиться примерно в пять раз. Измерение слабого заряда — перспективное направление для поиска новых эффектов за пределами Стандартной модели элементарных частиц. Источник: Phys. Rev. Lett. 111 141803 (2013)

Квантовый метаматериал

P. Macha (Институт фотонных технологий и Технологический институт Карлсруэ, Германия) и его коллеги из Германии и России создали метаматериал, представляющий собой массив из 20 кубитов (квантовых битов) на основе сверхпроводящих джозефсоновских контактов. Ранее метаматериалы создавались только из классических (не квантовых) элементов. Массив кубитов был помещён в микроволновый резонатор. Благодаря индуктивной связи кубитов с резонатором решалась проблема расфазировки кубитов из-за неизбежного разброса их параметров. В результате, массив кубитов мог иметь единые резонансные частоты: основную частоту резонатора и её гармоники. В эксперименте было показано, что метаматериал изменяет частоту и фазу проходящих через него сигналов. Причём, на сигнал оказывали коллективное воздействие сразу несколько кубитов — до восьми. Использование в метаматериале сверхпроводящих элементов с малыми потерями придаёт ему уникальные свойства и представляет перспективы практического использования, например, в детекторах единичных фотонов. Источник: arXiv:1309.5268 [quant-ph]

Фотонная «молекула»

Группой исследователей под руководством М. Лукина (Гарвардский университет) и V. Vuletic (Массачусетский технологический институт) наблюдалось образование связанных пар фотонов в ультрахолодном газе атомов рубидия. Лазерным импульсом в газе возбуждалось коллективное ридберговское состояние. Это состояние возникает, когда электрон распределяется между высоковозбужденными уровнями сразу нескольких соседних атомов. Распространение данного электромагнитного возбуждения можно интерпретировать как движение по среде фотона, обладающего некоторой эффективной массой. Из-за эффекта ридберговской блокады второе такое возбуждение рядом с первым возникнуть не могло. Но второй фотон мог следовать за первым, образуя с ним связанное состояние, напоминающее фотонную «молекулу». Фотоны в таких парах взаимодействовали друг с другом не напрямую, а посредством нелинейной среды. Измерения показали, что фотоны покидали атомную ловушку одновременно, т.е. фотоны перемещались по среде вместе. Связанные состояния фотонов могут найти применение как в квантовых логических устройствах, так и в оптических элементах классических (не квантовых) компьютеров. Источник: Nature 502 71 (2013)

Связанные состояния магнонов

T. Fukuhara (Институт квантовой оптики Общества им. М. Планка, Германия) и др. наблюдали в эксперименте предсказанный Г. Бете в 1931 г. эффект объединения магнонов (квазичастиц Поиск гамма-линий в данных Fermi-LAT возбуждений в системе взаимодействующих спинов) в связанные пары. Ранее пары магнонов были выявлены лишь косвенно по спектрам твёрдых тел. В новом эксперименте атомы ультрахолодного газа 87Rb были захвачены в оптическую решётку Поиск гамма-линий в данных Fermi-LAT периодический потенциальный барьер, создаваемый лучами лазеров. Атомы были выстроены в одномерные цепочки, в центральной части которых возбуждались магноны. Два направления спина соответствовали двум подуровням гипертонкого расщепления. При понижении потенциального барьера магноны начинали перемещаться вдоль цепочек, а через некоторое время экспериментаторы снова повышали барьер, фиксируя магноны в новом положении. Магноны регистрировались путем наблюдения через микроскоп возбуждаемого лазером флуоресцентного излучения атомов, зависящего от их спинового состояния. Эта методика позволяет наблюдать положение отдельных магнонов с точностью до одной ячейки решётки. Путём вычисления пространственных корреляционных функций было показано, что наряду с отдельными магнонами имелись и перемещающиеся пары. Также было измерено среднее время распада связанных пар магнонов — около 210 мс. Это время определяется рассеянием магнонов на неоднородностях, создаваемых тепловыми флуктуациями. Источник: Nature 502 76 (2013)

Поиск гамма-линий в данных Fermi-LAT

Помимо экспериментов по прямой регистрации частиц темной материи, которые не дали пока однозначных результатов, предпринимаются попытки непрямой регистрации частиц темной материи посредством поиска сигналов от их аннигиляции. Интересным направлением является поиск монохроматических линий, соответствующих каналу аннигиляции в два фотона. Обнаружение таких линий могло бы дать решающие аргументы в пользу наличия аннигиляционного сигнала от темной материи. Недавно некоторые указания наличия линии при энергии 133 ГэВ были получены на основе наблюдений орбитального гамма-телескопа Fermi-LAT. Коллаборацией Fermi-LAT выполнена новая обработка данных, собранных за 4,4 года наблюдений, с целью проверки наличия линий. Линии искали в диапазоне энергий от 5 до 300 ГэВ в пяти участках вокруг центра Галактики. Если локально в одном из участков на уровне достоверности 2,9 σ действительно наблюдается небольшой избыток гамма-излучения вблизи энергии 133 ГэВ, то по совокупности данных от всех участках достоверность падает до 1 σ. Ввиду столь малой достоверности, наличие гамма-линии при энергии 133 ГэВ из области центра Галактики пока не подтверждается, а отмечавшиеся особенности в спектре могут быть статистической флуктуацией. Источник: arXiv:1310.2953 [astro-ph.HE]


Новости не опубликованные в журнале


Джет от черной дыры в центре Галактики

Космической рентгеновской обсерваторией Чандра получены изображения газовой струи (джета), оставшейся от завершившегося периода активности сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики. Джет направлен вдоль оси вращения диска Галактики, и спектр излучения джета является типичным для джетов, наблюдаемых в активных галактиках. Источник: Chandra Press Room

Микроэлектромеханический генератор

J. Hone (Колумбийский университет, США) и др. создали генератор радиочастотных колебаний, имеющий размер всего в несколько микрон. Кусочек графена был прикреплен к двум электродам и находился над третьим электродом — затвором. Механические колебания листа графена изменяют электрическую емкость между листом и затвором. С другой стороны, когда лист притягивается электрическим полем затвора, натяжение листа изменяется, что приводит к сдвигу его резонансной частоты. На комбинации этих эффектов в схеме с обратной связью и был основан механизм генерации колебаний. Источники: Nature Nanotechnology 8 923 (2013), 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