Учёные применили точный лазерный импульс — дельта-пинок — чтобы охладить молекулы почти до полной остановки. Внутренние вибрации молекул не мешают движению, поэтому они остаются целыми. Сверххолодные молекулы откроют путь к сверхточным тестам гравитации.
Модели фундаментальных сил традиционно опираются на фермионы — частицы, избегающие соседей. Эксперимент с бозонами, которые, наоборот, тянутся друг к другу, неожиданно явил структуру с идеально чередующимися вихрями. Это открытие сокращает вычислительные затраты и приближает эру эффективных квантовы
Ученые использовали конденсат Бозе–Эйнштейна (Бозе и Эйнштейн) — состояние, где атомы движутся как единая волна, — чтобы симулировать первые мгновения после Большого взрыва. Настроив взаимодействия, они заставили его повторять поведение пространства-времени на самых крошечных масштабах. В результате
Чтобы управлять множеством квантовых частиц, учёные применили метод проб и ошибок: компьютерный агент, видящий лишь часть происходящего, учился ограничивать рост связей между частицами. Обычно эти связи (запутанность) быстро заполняют всё пространство, как хаос. Но агент расставляет «узкие места», к
Учёные разделили облачко атомов и по росту беспорядка упорядочили события в одной половине, не видя второй. Это подтверждает, что время возникает из внутренних изменений. Такой подход поможет понять, как течёт время в чёрных дырах и сразу после Большого взрыва.
С помощью симуляции учёные изучили, как рвутся силовые нити, связывающие кварки. Разрыв оказался сложнее: рождаются целые семейства частиц, а в плотной среде процесс замедляется. Это открытие поможет понять микромир и может быть проверено на специальных устройствах.
Физики смоделировали столкновение заряженных частиц. Вопреки ожиданиям, вместо хаоса возникла плазма, разлетевшаяся ударной волной и сохранившая память о начальных сгустках заряда. Причина — плазменные колебания, похожие на маятник. Это открытие помогает понять материю в экстремальных условиях, как
Земля увлекает за собой ткань пространства-времени — этот эффект предсказал Эйнштейн. Ученые предлагают поймать его с помощью сверхтекучего гелия и точнейшего детектора. Прибор заметит вращение медленнее, чем одно обращение за всю историю Земли.
В одномерной цепочке частиц с взаимодействием, основанным на золотом сечении, самопроизвольно возникают структуры с кристаллической упорядоченностью, но без периодичности. Обнаружена фаза квази-сверхтвёрдого тела: она держит форму, как лёд, и течёт без трения. Эксперименты с холодными атомами позвол
Горячая вода иногда замерзает быстрее холодной — парадокс Мпембы. Теперь учёные выяснили, как управлять этим эффектом в мире атомов: временно усиливать «трение» в нужных местах, чтобы система успокаивалась быстрее или медленнее. Метод работает для любых квантовых устройств и обещает ускорить развити
Когда один атом возбуждён, соседи затихают — это простое правило, известное как ридберговская блокада, позволяет сплести квантовую косу. В таком узоре связи защищены от помех самим узлом. Учёные показали, как построить подобную систему, решив обратную задачу — подобрали взаимодействия по желаемому у
О чём работа: изучение формы моря Ферми — состояния, где частицы, следуя принципу Паули, заполняют уровни энергии, как жидкость. Что нового: впервые экспериментально получена эйлерова характеристика — мера сквозных отверстий в этой структуре. Почему важно: показано, что топология моря проявляется в
Эксперимент с гигантскими атомами, чуткими к электрическим полям, показал, как нестабильная пустота перерождается в стабильную, образуя пузыри. Скорость процесса зависит от внешних воздействий ровно так, как предсказывает теория, пока всё идеально выверено. Малейшая неточность ломает строгую законом
Эксперимент показал, как пара вихрей в жидком свете играет в чехарду. При высокой скорости возникает ударная волна, игра ломается, и вихри исчезают, выделяя тепло. Это помогает понять, как затухает движение в сверхтекучих средах.
Учёные показали: сверхтвёрдость — симбиоз твёрдого порядка и жидкого течения — может возникать из-за ряби на границе жидкости и подложки. Не нужно химически менять среду, достаточно точного размера контейнера. Это путь к материалам с твёрдой оболочкой и текучей сердцевиной.
Кристаллы времени — материя, пульсирующая во времени подобно вечному метроному. Раньше стабильность обеспечивали внесением хаоса в атомную решётку. Новая схема заменяет хаос на плавное электрическое поле в цепочке из сверхкрупных атомов, делая кристалл долговечнее и проще в экспериментах.
Учёные создали для квантового тумана условия модифицированной гравитации (MOND) и увидели, что облачко расширяется и колеблется по простым математическим правилам. Это открывает путь к лабораторной проверке теорий гравитации, заменяющих тёмную материю.
Физики смоделировали поведение пузырей истинного вакуума внутри ложного с помощью упрощённой системы частиц. Оказалось, что пузырь либо бесконечно расширяется, либо исчезает, в зависимости от начального размера и прочности внутренних связей. Похожий механизм мог запустить Большой взрыв. Авторы предл
Квантовую смесь света и материи — поляритоны — охладили почти до абсолютного нуля. Облако не просто стало упорядоченным, а распалось на две части с разной температурой, каждая из которых подчиняется законам Бозе и Эйнштейна. Ключевой сюрприз: температура такого газа зависит не от нагрева, а от числа
Конформная теория поля описывает универсальное поведение систем вблизи квантовых фазовых переходов, где пропадает понятие масштаба. Долго эти предсказания не удавалось проверить. Теперь в цепочке ридберговских атомов физики настроили критическую точку и сняли спектр возбуждений, обнаружив характерны
Эксперимент показал: вопреки теориям, в одномерной системе примесь движется без сопротивления. После быстрой подстройки скорость становится постоянной, энергия не тратится. Прорыв для квантовой связи.
В смеси двух сортов атомов, охлаждённых до состояния общей волны, возникают квазикристаллы — структуры с восьмилучевой симметрией. Для этого нужны равные доли компонентов и сильное взаимное отталкивание, а не заранее заданная «неправильная» решётка.
Атомы выложили в узор пчелиных сот, меняли их взаимодействие и превратили магнитный кристалл в текучий кипящий бульон. В этом хаосе обнаружился скрытый порядок: возбуждения бегут как свет. Такая «спиновая жидкость» может стать фундаментом будущих квантовых компьютеров.
Adding bosons, nature's social particles, glues electrons into tighter pairs, so superconductivity survives at higher temperatures. The effect holds widely and could be tested with ultracold atoms and layered materials.
Эксперимент с охлаждёнными атомами лития показал: они начинают излучать свет синхронно лишь при определённой плотности. Порог сверхизлучения сначала падает, затем растёт, а минимум совпадает с условием, когда расстояние между частицами сравнивается с длиной световой волны. Виной тому смена ролей: ра
Неровности «квантового сугроба» из холодных атомов растут по точно такому же сценарию, как снежный сугроб во дворе. Этот универсальный закон работает для песка, воды и даже городов. Эксперимент доказал: природа едина от атомов до небоскрёбов.
В квантовом мире система, изначально более далёкая от равновесия, может успокоиться быстрее. Физики обнаружили, что подавление доминирующего ритма хаоса резко ускоряет рост беспорядка и уравновешивание. Более того, нарушив временную симметрию, учёные получили почти мгновенный переход к покою. Эти на
Квантовые системы обычно быстро забывают начальное состояние, но физики нашли способ замедлить этот процесс. На процессоре IBM 144 кубита эволюционировали 5000 циклов, и энтропия — мера беспорядка — росла так медленно, что напомнила испарение чёрной дыры в замедленной съёмке. Это доказывает возможно
Квантовый мир полон сюрпризов: даже в идеальной пустоте рождаются частицы-призраки, создающие слабое притяжение. Учёные при помощи атомов стронция и сверхточного анализа света впервые зафиксировали, как эта сила меняет 'ноту' атома. Результат идеально совпал с расчётами и напоминает, что пустота — э
В сверхсильных полях вакуум рождает пары электронов и позитронов. Управляя задержкой между лазерными импульсами, физики превращают рождение в хаотичную рябь или упорядоченные вихревые решетки, похожие на водовороты. Узор водоворотов диктуется спином частиц — словно каждый водоворот крутится по строг
Согласно одной из гипотез, мироздание не монолитно, а состоит из мельчайших квантовых «кирпичиков». Раньше изучали только их слаженный танец. Но новая работа показала: стоит учесть их неизбежную дрожь, как возникает подобие звуковых волн. Эта квантовая рябь едва заметно влияет на расширение космоса,
Учёные разработали опыт, в котором лазерный луч одновременно проходит через два облачка сверххолодных атомов, имитируя детектор, который находится в двух местах сразу. После воссоединения лучей измеряется разница в их сигналах — она расскажет, как квантовое поле реагирует на раздвоенный приёмник. Ос
Временные кристаллы — состояние вещества, которое пульсирует без внешних толчков, словно идеальный часовой механизм. Физики получили сразу три разновидности такого «тиканья» в облаке атомов, помещённом между зеркалами. Свет, выходящий из ловушки, позволил увидеть эти колебания напрямую и различить т
Свет можно заставить течь в одну сторону без магнитов — достаточно вращать кольцевой резонатор и использовать два атома-усилителя. Крошечный сдвиг частоты из-за вращения, подобный изменению тона сирены, после квантового сложения волн даёт сильную асимметрию: в одном направлении вылетают одиночные фо
Учёные смоделировали поток, где звук застревает, и обнаружили: энтропия запутанности растёт с объёмом, а не с площадью. Причина — пары звуковых частиц (фононов), рождённые на горизонте, сохраняют связь через всё внутреннее пространство. Это помогает понять, как информация может сохраняться внутри ре
Впервые удалось создать в молекулах квантово-сжатое состояние, подавив помехи и повысив точность измерений втрое. Этот трюк, похожий на сжатие воздушного шарика, переводит шум в безвредную форму, позволяя молекулам стать идеальными датчиками для охоты на тёмную материю и проверки фундаментальных тео
С помощью плоской метаповерхности размером с монету, заменившей громоздкие линзы, ученые впервые удержали 11 тысяч атомов. Это достижение открывает путь к квантовым вычислителям с десятками тысяч кубитов, способным решать задачи, не под силу обычным компьютерам.