RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 11, 2025
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Новости физики в Интернете


Поиск больших дополнительных измерений

В некоторых работах предполагалось, что проблему дефицита реакторных антинейтрино (νe) и галлиевую аномалию [1] можно объяснить осцилляцией частиц в дополнительные скрытые пространственные измерения [2]. Исследователи из ряда российских научных организаций, а также Чешского технического университета в Праге в эксперименте [3] с реакторными νe выполнили проверку варианта такой модели, когда доминирует одно дополнительное измерение. Применялся стриповый детектор DANSS на основе пластикового сцинтиллятора с покрытием из гадолиния, захватывающего нейтроны. Детектор был расположен на расстоянии ≈ 11 м от активной зоны реактора Калининской АЭС, а сигнал от стрипов через спектросмещающие волокна направлялся в кремниевый фотоумножитель. Регистрировались позитроны и нейтроны (с задержкой 1-50 мкс) от реакции обратного бета распада, вызываемого νe. При сравнении рассчитанного и наблюдаемого потока νe статистически значимого эффекта осцилляций νe в дополнительные измерения не обнаружено. Исключена значительная область параметров модели с дополнительными измерениями, допускаемая данными по галлиевой аномалии и дефициту реакторных νe. [1] Куденко Ю Г УФН 188 821 (2018); Kudenko Yu G Phys. Usp. 61 739 (2018) [2] Рубаков В А УФН 171 913 (2001); Rubakov V A Phys. Usp. 44 871 (2001) [3] Алексеев И Г и др. Письма в ЖЭТФ 122 3 (2025); Alekseev I G et al. JETP Letters 122 1 (2025)

Новые результаты в теории струн

Хотя теория струн пока экспериментально не доказана, она часто рассматривается как наиболее перспективный подход к объединению всех фундаментальных взаимодействий и к построению теории квантовой гравитации. Гетеротический вариант теории струн в 10 измерениях включает определённое произведение фермионных и бозонных состояний. Д. Гепнер в рамках такой модели в 1987 г. исследовал связь компактификации 6 из 10 измерений пространства-времени на многообразия Калаби – Яу и компактификации в N=2 самосогласованной квантовой теории поля с общим центральным зарядом c=9. А. Белавин (Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау) в своей новой работе [4] предложил важное обобщение этого подхода. Им разработан метод явного построения моделей гетеротической струны, компактифицированной на произведении тора алгебры Ли E(8)×SO(10) и общих многообразий Калаби – Яу типа Берглунда – Хюбша. В предложенной конструкции используется комбинаторный подход Батырева – Борисова вместе с вершинной алгеброй свободных бозонных и фермионных операторов. В частности, показано, что вершинные операторы для частиц заряженного представления 27 из алгебры E(6) соответствуют элементам многогранников Батырева, а общее число синглетов в квинтичном случае равно 326. [4] Belavin A, arXiv:2506.01068 [hep-th]

Квантовые W-состояния

Запутанные измерения сложных квантовых состояний значительно эффективнее одиночных квантовых измерений, однако ранее удавалось осуществить такие измерения только для двух подсистем и для состояний Гринбергера – Хорна – Цайлингера. G. Park (Киотский университет, Япония) и соавторы в своем эксперименте впервые выполнили запутанные измерения тройных W-состояний, включающих оператор циклического сдвига [5]. В ходе эксперимента с помощью интерферометра Саньяка и гибридного сплиттера изучалась запутанная система из трёх фотонных кубитов. Точность распознавания состояния достигала величины 0,871±0,039, что говорит об успешной реализации запутанного измерения W-состояний. Полученные результаты могут способствовать применению многокубитных запутанных измерений в фотонных квантовых вычислениях, квантовой коммуникации и в создании сверхчувствительных квантовых сенсоров. [5] Park G et al. Science Advances 11 eadx4180 (2025)

Эфекты переноса в графене

Графен (слой углерода атомарной толщины) обладает рядом уникальных свойств. Предсказывалось, что вблизи дираковской критической точки перенос заряда и тепла в графене качественно напоминает перенос в вязкой жидкости. Это должно происходить в условиях, когда длина электрон-электронных столкновений много меньше длины релаксации импульса и температура Ферми много меньше кинетической температуры. Однако продемонстрировать указанный жидкостный характер переноса и измерить величину проводимости в постоянном токе σQ в графене в данном режиме ранее не удавалось. A. Majumdar (Индийский научный институт в Бангалоре) и соавторы впервые выполнили надёжные измерения такого рода [6]. Перенос заряда и тепла изучался в образцах сверхчистого монослойного графена, заключённого в hBN-инкапсулированные графеновые гетероструктуры. В результате было получено значение σQ=(4±1)e2/h, где ошибка представляет собой вариацию между несколькими образцами. Также обнаружено, что в точке нейтральности заряда при низких температурах электронная теплопроводность превышает ожидаемую по закону Видемана – Франца почти в 300 раз, причём электро- и теплопроводность изменялись разнонаправленно. О перспективах практического применения графена см., например, [7]. [6] Majumdar A et al. Nature Physics 21 1374 (2025) [7] Елецкий А В, Дао К Л УФН 195 635 (2025); Eletskii A V, Dao Kh L Phys. Usp. 68 597 (2025)

Фотоиндуцированное разделение зарядов в органическом полупроводнике

Органические радикальные полупроводники, в структуре которых есть неспаренные электроны (радикальные центры), имеют хорошие перспективы для использования в оптоэлектронных устройствах, биомедицинских технологиях и в квантовых информационных системах. Среди таких полупроводников трифенилметильные системы выделяются химической стабильностью и высокой квантовой эффективностью фотолюминесценции. B. Li (Кавендишская лаборатория Кембриджского университета, Великобритания) и соавторы впервые выявили в своём эксперименте квантовый эффект межмолекулярных взаимодействий между радикалами в органическом полупроводнике Трис(2,4,6-трихлорфенил)метил, определяющий механизм его фотолюминесценции [8]. В предшествующих опытах наблюдается полоса фотолюминесценции с сильным красным смещением, и её пытались объяснить излучением эксимеров. Выполненные в [8] спектроэлектрохимические измерения показали, что фотолюминесценция с красным смещением в разбавленной пленке Трис(2,4,6-трихлорфенил)метила на самом деле возникает не благодаря эксимерам, а из-за взаимодействия пары анион-катион с полным разделением зарядов. [8] Li B et al., Nature Materials, онлайн-публикация от 30 сентября 2025 г.

Особенности Шапиро в ассиметричном СКВИДе с наномостом

Сверхпроводящий диодный эффект (зависимость критического тока от направления) в последнее время вызывает большой интерес как в области фундаментальных исследований, так и в связи с его потенциальными практическими применениями. В частности, диодный эффект может возникать в асимметричном джозефсоновском контакте (СКВИДе). Исследователи из МФТИ, ИТФ им. Л.Д. Ландау РАН, ИФМ РАН, ВШЭ, МИСИС и ВНИИА в своем эксперименте [9] изучили данный эффект в СКВИДе, содержащем синусоидальный переход сверхпроводник/нормальный металл/сверхпроводник и сверхпроводящий наномост с многозначной зависимостью тока от фазы. Джозефсоновский переход был образован чешуйкой из соединения Bi2Te2Se толщиной около 9 нм, и в его контур был включен наномост из ниобия. При измерениях в переменном токе наблюдалась сильная асимметрия (для разных направлений тока) особенностей в виде ступенек Шапиро на вольт-амперной характеристике СКВИДа. Немонотонное поведение особенностей Шапиро существенно отличается от ожидаемой зависимости по закону Бесселя. Чтобы объяснить наблюдаемые особенности, авторы разработали теоретическую модель и выполнили численное моделирование с учётом теплового шума. Результаты их расчётов продемонстрировали хорошее соответствие между теоретическими предсказаниями и экспериментальными данными. [9] Kalashnikov D S et al., Phys. Rev. B 112 144504 (2025)

Звезда с рекордно малой металличностью

Согласно современным представлениям, первые звёзды во Вселенной рождались из газа с первичным составом, содержащим очень мало тяжёлых химических элементов. В их недрах в процессе ядерного синтеза нарабатывались тяжёлые элементы, затем звёзды взрывались как сверхновые, а из выброшенного вещества, обогащённого металлами, образовывались уже звёзды следующих поколений. В частности, наше Солнце могло иметь несколько звёзд-предшественников. Некоторые ранние звёзды могли дожить до наших дней, и их поиск представляет большой интерес для понимания эволюции Вселенной. С помощью телескопов Обсерватории Лас-Кампанас (Чили) в нашей Галактике найдена звезда – холодный красный гигант SDSS J0715-7334 с рекордно малой суммарной металличностью log(Z/Z☉)<-4,3 [10]. Ранее была обнаружена звезда с меньшим содержанием железа, но в её составе было значительно больше углерода. Звезда SDSS J0715-7334, вероятно, относится ко второму поколению звёзд, она могла образоваться из вещества взорвавшейся звезды с массой ≈ 30M☉, относящейся к звёздам популяции III с первичным составом, которые напрямую пока не наблюдались. Интересно, что содержание металлов в звезде SDSS J0715-7334 на порядок меньше, чем в самых ранних галактиках из наблюдавшихся телескопом им. Дж. Уэбба. [10] Ji A P et al., arXiv:2509.21643 [astro-ph.SR]

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, 1918–2025
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение