Новости физики в Интернете

2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018↓
- Декабрь
- Ноябрь
- Октябрь
- Сентябрь
- Август
- Июль
- Июнь
- Май
- Апрель
- Март
- Февраль
- Январь
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995

Новое ограничение на электрический дипольный момент электрона

1 декабря 2018

Стандартная модель физики элементарных частиц предсказывает наличие у электрона асимметрии распределения заряда вдоль направления спина — электрического дипольного момента (ЭДМ), но его величина намного меньше, чем можно измерить в современных экспериментах. Некоторые теории, в которых вводится «новая физика» за пределами Стандартной модели, дают значительно больший ЭДМ, и эти предсказания уже можно проверять. В эксперименте ACME II установлено новое ограничение на ЭДМ электрона |d_e|<1,1 × 10^-29 e см, которое на порядок улучшает ограничение, полученное пять лет назад коллаборацией ACME в похожем эксперименте с молекулами монооксида тория. Сильное внутримолекулярное электрическое поле в молекулах ThO взаимодействует с ЭДМ электронов и вызывает прецессию их спинов. Величину ЭДМ можно найти из разности углов прецессии в квантовых состояниях с различными направлениями ЭДМ. Измерения выполнялись путём облучения молекул светом лазера и регистрации их флуоресцентного излучения. Из данных эксперимента также получены новые ограничения на допустимые параметры «новой физики». В частности, возникают сложности для некоторых вариантов теории суперсимметрии, что снижает шансы обнаружения суперсимметричных частиц на Большом адронном коллайдере. Источник: Nature 562 355 (2018)

Подсчёт числа фононов в микроосцилляторе

1 декабря 2018

В ряде экспериментов уже наблюдались колебания механических осцилляторов вблизи квантового уровня (с малыми числами заполнения фононов). Для измерения состояний и управления колебаниями осцилляторы объединялись со сверхпроводящими кубитами, но создать между ними сильную связь ранее не удавалось. Исследователи из Национального института стандартов и технологий и Колорадского университета в Боулдере (США) J.J. Viennot, X. Ma и K.W. Lehnert использовали для этой цели зарядово-чувствительный кубит. Осциллятор представлял собой алюминиевую мембрану размером в несколько мкм. Под влиянием электрического поля на разных концах мембраны скапливались положительный и отрицательный заряды. Механические колебания мембраны с частотой 25 МГц приводили заряды в движение, и они воздействовали на кубит, вызывая сдвиг его основной частоты 4 ГГц на величину 0,52 МГц (в пересчёте на один фонон). Информация о распределении фононов содержалась в измеренной спектральной функции кубита. Также исследовано воздействие на систему микроволновых импульсов на нижней боковой полосе колебаний кубита, промодулированных частотой осциллятора. Этот сигнал позволял управлять состояниями Фока осциллятора с точностью до примерно семи фононов, и с его помощью удавалось охлаждать осциллятор, в 8 раз повышая населённость его основного состояния. Данный подход может найти применение в квантовой микромеханике. Источник: Phys. Rev. Lett. 121 183601 (2018)

Диэлектрическая резонансная антенна

1 декабря 2018

П. Капитанова (Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики) и соавторы разработали и создали диэлектрическую резонансную антенну, предназначенную для когерентного управления большим ансамблем NV-центров в алмазе. Антенна имеет вид полого диэлектрического цилиндра диаметром 12,5 мм и высотой 6 мм. Внутрь цилиндра на его оси помещается алмаз с NV-центрами. Резонансная электромагнитная мода с частотой 2,84 ГГц возбуждается проводящей петлёй, расположенной у основания цилиндра, причём магнитное поле внутри цилиндра оказывается с высокой степенью однородным. Благодаря этому электронные спины NV-центров хорошо синхронизируются, что повышает оптический сигнал на выходе. Была достигнута частота Раби 10 МГц, постоянная вдоль образца с точностью 1 %. Подобная антенна может быть использована в ультрачувствительных сенсорах. Источник: Письма в ЖЭТФ 108 625 (2018)

Оптический гироскоп

1 декабря 2018

Принцип работы оптических гироскопов основан на измерении разности фаз световых лучей, прошедших в двух направлениях по кольцевому волноводу (об эффекте Саньяка см. в УФН 172 849 (2002), УФН 184 775 (2014)). Оптические гироскопы не имеют движущихся механических частей, однако их чувствительность ограничена тепловыми флуктуациями и дефектами изготовления. Исследователи из Калифорнийского технологического института (США) P.P. Khial, A.D. White и A. Hajimiri продемонстрировали оптический гироскоп новой конструкции, чувствительность которого повышена на 1-2 порядка по сравнению с волоконно-оптическими гироскопами при том что по площади он занимает всего 2 мм². В новом приборе с помощью электронных переключателей оптические входы и выходы меняются местами и применяется пара колец. Медленные тепловые флуктуации одинаково воздействуют на свет, распространяющийся в двух направлениях, поэтому переключение направлений позволяет скомпенсировать влияние флуктуаций. Благодаря малым размерам новый гироскоп может быть интегрирован в различные мобильные устройства. Источник: Nature Photonics 12 671 (2018)

Формирующееся скопление галактик в ранней Вселенной

1 декабря 2018

Наблюдаемые скопления галактик возникли сравнительно недавно, на красных смещениях z<1-2,5. В более ранние эпохи скопления были очень редки, но существовали их предшественники — невириализованные (не пришедшие в гравитационное равновесие) области с повышенной концентрацией галактик — протоскопления. Свойства протоскоплений представляют интерес, в частности, для моделей неоднородной реионизации. L. Jiang (Пекинский университет, КНР) и соавторы выполнили поиск протоскоплений на z>5. Отбирались кандидаты из обзора галактик Subaru/XMM-Newton, которые затем изучались спектрографом на 6,5-метровых Магеллановых телескопах в Чили. Таким путем была исследована область на небесной сфере размером в 4 квадратных градуса и обнаружено гигантское протоскопление галактик на z=5,7. Оно имеет массу 3,6 × 10¹⁵M_☉ и занимает объем 35×35×35 сопутствующих Мпк². Источник: Nature Astronomy 2 962 (2018)

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