Магнитные монополи в среде холодного квантового газа 09.07.2018

Известно, что магниты, имеющие форму шара, прямоугольника или подковы, всегда имеют по два магнитных полюса. И если разделить магнит на две части, вы получите два новых магнита с двумя полюсами. Однако, согласно некоторым физическим теориям, на свете могут существовать однополюсные магнитные образования, подобные электрическим зарядам, которые бывают или положительными, или отрицательными. Одно из таких магнитных образований, монополь Янга, может существовать с точки зрения физики высоких энергий, но никому из ученых еще не доводилось вживую "увидеть" этот монополь даже в лабораторных условиях.

Группе физиков из Объединенного квантового института (Joint Quantum Institute, JQI) удалось впервые создать аналог монополя Янга на основе квантового газа из сверхохлажденных атомов рубидия. И это достижение можно будет использовать в будущем для более глубокого проникновения в суть уже известных областей физики и новых областей, которые еще не охвачены человеческой наукой.

Для того, чтобы обнаружить монополи Янга, существующие в квантовом газе, ученые, при помощи радиоволн и микроволновых лучей выровняли особым образом все спины атомов квантового газа. Периодически повторяя комбинации из четырех различных ориентаций вращения атомов, исследователи заставили двигаться эти атомы в пространстве-времени, при этом, каждый атом через время возвращался в исходную точку.

Когда каждый атом заканчивал полный круг, ученые измеряли его спин и сравнивали с его изначальным спином. Было обнаружено, что спин атома не соответствовал изначальному, а небольшие различия, согласно предположениям, могли возникнуть из-за того, что атомы двигались в искривленном пространственно-временном континууме. Рассчитав параметры искривления континуума, ученые определили, что они в точности соответствуют искривлениям, создаваемым, с точки зрения теории, монополем Янга.

Для того, чтобы проверить то, что искривления континуума вызваны действительно присутствием монополя Янга, исследователи заставляли атомы двигаться различными путями, даже теми, которые должны огибать область создаваемых искривлений и искажений. Двигавшиеся по этому пути атомы, вернувшись в исходную точку, имели такой же спин, как и в самом начале, что указывало на то, что им удалось избежать воздействия монополя.

Используя описанный выше подход и направляя атомы разными путями, исследователи определили, что монополь Янга является топологическим явлением, т.е. он имеет определенные размеры и форму. А в своих дальнейших исследованиях ученые будут выяснять, каким образом можно будет заставить монополи Янга работать на благо человечества в самых различных квантовых технологиях.

Следующая новость: Искусственные кристаллы для охлаждения электроники 09.07.2018

Предыдущая новость: Эмулятор квантового компьютера Atos QLM 08.07.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Тепло человеческих - угроза безопасности компьютера 15.07.2018

Пальцы человека оставляют тепловые отпечатки на клавишах клавиатуры, чем могут воспользоваться хакеры. Новая атака получила название Thermanator. По словам специалистов из Калифорнийского университета Ирвина, злоумышленники могут узнать пароль, который человек недавно вводил на физической клавиатуре ПК с помощью тепловизора для фиксирования волн среднего диапазона. Направив камеру на клавиши в течение минуты после ввода, хакеры увидят тепловой след от пальцев. Ученые утверждают, что для пр ...>>

ИИ-копирайтер от Alibaba 15.07.2018

Китайский интернет-гигант Alibaba разработал программу, которая может выполнять работу, обычно лежащую на копирайтерах, - генерировать подробное текстовое описание товаров. ИИ-копирайтер был разработан компанией Alimama, подразделением Alibaba. Система использует технологии глубокого обучения и обработки естественного языка и может генерировать текстовые описания товаров. По словам разработчиков, система была обучена на миллионах существующих примеров качественных описаний и может производ ...>>

Опасность противосудорожных препаратов 14.07.2018

Противосудорожные препараты все чаще используются для лечения боли в пояснице, но новое исследование Canadian Medical Association Journal показывает, что они неэффективны и могут иметь неблагоприятные последствия. "Клинические назначения противосудорожных препаратов от болей в спине и шее, включая корешковые боли, в качестве первичной медико-санитарной помощи, за последние 10 лет увеличилось на 535%", - пишет доктор Оливер Энке из Университета Сиднея и Сиднейской медицинской школы Непеан (Кин ...>>

LED превращает овощи в лекарственные растения 14.07.2018

Светодиоды позволяют изменить представления о выращивании овощей и других растений. Японская компания Nichia, являющаяся крупнейшим производителем светодиодов, создала в Шанхае предприятие-лабораторию для исследования того, как различные светодиодные источники света могут изменять химический состав растений. Задача исследователей - научиться с помощью специально подобранного освещения придавать овощам лечебный эффект. Точнее говоря, усиливать соответствующий потенциал, уже заложенный в рас ...>>

Новый камуфляжный материал против тепловых камер 13.07.2018

В фантастическом фильме "Хищник" герой Арнольда Шварценеггера скрывался от "теплового зрения" пришельца, обмазавшись слоем мокрой и холодной грязи. Но если бы он использовал новый "тепловой камуфляжный" материал, разработанный группой ученых из Манчестерского университета, то скрыться от хищника Арнольду Шварценеггеру удалось бы намного легче и эффективней. Новый тонкий, гибкий и легкий материал состоит из трех еще более тонких слоев. Верхний слой представляет собой несколько суб-слоев графен ...>>

Случайная новость из Архива

Принтер для печати светодиодов и фотоэлементов 23.11.2013

Принтер для больших светодиодных дисплеев, по словам немецких ученых, скоро станет реальностью. По словам доктора Армина Веделя (Armin Wedel) из Фраунхоферского института прикладных исследований полимеров в Потсдаме (Германия), скоро потребителей ожидают революционные экраны. Первый изогнутый экран был показан массовым зрителям в нынешнем году на выставке электроники в Берлине. В чем суть технологии? Светодиоды: гибкие, органические светоизлучающие диоды. Однако, отметил ученый, технология, используемая в таких дисплеях, выходит далеко за рамки изготовления экранов. Он считает, что органические светодиоды также идеально подходит для всех видов освещения и цифровых рекламно-информационных систем - электронных плакатов, рекламных стендов, дорожных знаков и систем управления дорожным движением.

Ученые работали в сотрудничестве с инжиниринговой компанией MBRAUN, чтобы создать производственные мощности, которые смогли бы создавать светодиоды, а также органические солнечные панели в промышленных масштабах. Инновация состоит в том, что теперь светодиоды и солнечные элементы можно печатать из растворов, содержащих люминесцентные органические молекулы и абсорбирующие молекулы, что делает печать на несущей пленке очень простой.

Ранее такой процесс предполагал испарение малых молекул в высоком вакууме, и это сильно удорожало процесс. Потому ученые могли использовать технологии печати для разработки компонентов лишь в лабораторных масштабах. Но теперь стало возможным производить большие серии таких элементов. Ученые отмечают, что они уже в состоянии производить органические компоненты почти в промышленных масштабах и новые научные разработки, наконец, можно перевести в коммерческое использование.

В основе экспериментального завода - робот, который управляет различными принтерами, действующими как система струйной печати. Светодиоды прикрепляются к одному слою подложки одновременно с использованием различных исходных материалов. Это позволяет формировать однородную поверхность, которая создает идеальный светящийся слой.

Отраслевые эксперты полагают, что печатные светодиоды обещает стать миллиардным рынком. Производственные мощности помогут обеспечить конкурентные преимущества в данном сегменте рынка.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники