Аксиальная мода Хиггса

11.06.2022

Исследователи из Бостонского колледжа (США) обнаружили новую частицу - так называемую аксиальную моду Хиггса. Материалы, содержащие эту частицу, могут служить квантовыми датчиками для оценки других квантовых систем и помогают ответить на насущные вопросы физики элементарных частиц.

Десять лет назад ученые обнаружили бозон Хиггса - и это открытие стало ключевым для понимания массы. Также теоретически были предсказаны и другие частицы - в том числе  аксиальная мода Хиггса. Эти теории были призваны объяснить "темную материю", почти невидимый материал, который составляет большую часть Вселенной, но проявляет себя только через гравитацию. 

В то время как бозон Хиггса был обнаружен в экспериментах на Большом адронном коллайдере, новую частицу обнаружили буквально "на столе". Команда использовала такой квантовый материал, как редкоземельный трителлурид (RTe3), который можно исследовать при комнатной температуре в "настольном" экспериментальном формате.

RTe3 обладает свойствами, которые имитируют теорию, создающую аксиальную моду Хиггса. Но главная проблема в поиске частиц Хиггса в целом - это их слабая связь с экспериментальными зондами, такими как лучи света, отмечают ученые. Точно так же выявление тонких квантовых свойств частиц обычно требует довольно сложных экспериментальных установок, включая огромные магниты и мощные лазеры, при охлаждении образцов до чрезвычайно низких температур.

В этом же эксперименте физики использовали лазерное рассеяние света и квантовую стимуляцию. Так им удалось создать благоприятные условия для того, чтобы обнаружить частицу. 

Материал, который использовала команда, обладает "волной плотности заряда" - состоянием, при котором электроны самоорганизуются с периодической плотностью в пространстве. Эта волна возникла в материале и указала как на бозон Хиггса, так и на дополнительные компоненты - на частицы, у которых есть угловой момент импульса (аксиальная мода Хиггса относится к ним). 

Команда использовала светорассеяние, при котором лазер освещает материал и может менять цвет и поляризацию. Изменение цвета происходит из-за того, что свет создает бозон Хиггса в материале, а поляризация чувствительна к компонентам симметрии частицы. В результате, просто изменяя поляризацию света, ученые смогли выявить скрытый магнитный компонент и открыть первую осевую моду Хиггса.

<< Назад: Переключатель биологических часов 12.06.2022

>> Вперед: Найдено самое холодное место в Солнечной системе 11.06.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Новый экономичный процессор работает с видео в 1000 раз быстрее 17.08.2013 Группа исследователей из Мичиганского университета, США, во главе с профессором Вэй Лу (Wei Lu) приступила к разработке чипа, предназначением которого будет обработка видеоданных. Целью ученых является сделать так, чтобы процессор обрабатывал видео в тысячу раз быстрее по сравнению с современными решениями и при этом потреблял в 10 тыс. раз меньше электрической энергии, сообщает Phys.org. По словам Лу, сегодня в мире насчитывается столько систем видеонаблюдения, что вскоре наступит момент, когда существующие вычислительные системы уже не смогут успевать обрабатывать объем генерируемых видеоданных. "Мы планируем создать систему, которой это будет под силу", - сказал ученый. Чип, к разработке которых приступили американские ученые, характеризуется как "процессор с самоорганизующейся адаптивной нейронной сетью". Данная сеть будет выполнена из стандартных транзисторов, а также из новых элементов под названием мемристоры. Мемристор - это резистор с памятью, величина сопротивления которого зависит от того, какой ток пропускали через элемент ранее. Новый чип сможет самообучаться и обрабатывать большое количество сигналов параллельно, утверждают ученые. Вместо того, чтобы обрабатывать изображение пиксель за пикселем, как это делается сегодня, нейронная сеть будет "смотреть" на изображение целиком и выявлять в нем несистематические структуры посредством логических выводов. "В основе идеи лежит постулат, что основная часть видеоинформации - это шум, - поясняет Лу. - Вместо того чтобы обрабатывать и передавать весь этот шум, адаптивная нейронная сеть сможет вычленить ключевую информацию и реконструировать изображение на основе небольшой порции данных". Работа будет проходить в два этапа. На первом этапе ученые планируют использовать мемристоры как память в дополнение к обычным соединениям, чтобы оснастить чип механизмом самообучения. На втором этапе мемристорами планируется заменить места соединений традиционных электрических цепей, то есть сделать из них синапсы, создав аналог мозга живого существа.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026