Atomic and molecular structure, spectra, collisions, and data. Atoms and molecules in external fields. Molecular dynamics and coherent and optical control. Cold atoms and molecules.
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.
Вооружившись квантовым магнитометром, считывающим ядерные спины с невероятной точностью, учёные охотились на экзотические силы, нарушающие зеркальную симметрию. Тандем из вращающихся свинцовых масс и облачка атомов неона позволил в тысячу раз улучшить прежние ограничения. Установка работает как мини
Квантовые сенсоры на ридберговских атомах способны улавливать ничтожные электромагнитные поля, но оптическое считывание обычно губит почти все сигнальные фотоны. Физики из Варшавы пошли наперекор очевидности и намеренно усилили нелинейные потери через диполь-дипольные столкновения возбуждений. Это п
Молекулы фторида алюминия напоминают микроскопические гантели — невероятно прочные. До сих пор ловушки захватывали только хрупкие объекты. Теперь физики накинули на AlF аркан из лазерного света и магнитного поля, остудив их почти до полной остановки. Точность измерений совершает скачок, подобный пер
Физики создали «антикубит» — квантовый бит, эволюционирующий вспять, словно плёнка в обратной перемотке. В паре с обычным кубитом он становится эталонным сенсором, улавливающим даже скрытое направление слабых полей.
Физики удерживали шесть заряженных атомов бария в вакуумной ловушке, создав плоский кристалл. Меняя электрическое поле, они заставляли ионы перестраиваться между двумя устойчивыми конфигурациями — как у изомеров. По частоте случайных переключений оценили температуру. Теперь эту платформу можно испол
Охладив атомы почти до абсолютного нуля и расставив их лазерными пинцетами, учёные получили линейку, которая направляет свет узким лучом. Чем больше атомов в ряду, тем острее луч. Эффект, ранее известный только для кристаллов из миллиардов атомов, впервые проявился у горстки частиц. Технология обеща
Особые квантовые состояния обычно живут лишь в холоде жидкого гелия. Но учёные заменили охлаждение световой решёткой, где атомы движутся синхронно, как музыканты в оркестре. Шум толпой не пробиться: коллективное свечение глушит хаотичные толчки. Удалось не только повторить топологический переход, но
Новое теоретическое исследование раскрывает, как слабое взаимодействие — обычно незаметное — многократно усиливается во время роста кристаллов. Усиление зависит от критического числа атомов в зародыше новой фазы. Этот механизм мог сыграть решающую роль в ранней Вселенной, превратив микроскопическую
Исследование описывает квантовую паутину из множества атомных групп. Атомы в ней запутаны, как узлы в паутине, и чутко реагируют на изменения силы тяжести. Сеть способна заметить, как гравитация меняет ход времени: на разной высоте часы идут по-разному. Это первый шаг к проверке квантовой природы гр
Учёные использовали особые атомы Ридберга при комнатной температуре, чтобы заставить свет двигаться лишь в одном направлении. Это движение запускает коллективные колебания, похожие на временной кристалл. Открытие помогает понять, как управлять светом в крошечных оптических чипах и неравновесных сист
Квантовые компьютеры на ионах обычно требуют почти абсолютного нуля, чтобы подавить дрожание частиц. Новый метод «плавного гейта» позволяет обойтись без сверхсильного охлаждения: изменение частоты лазера во время операции само гасит лишние дрожания. Это как мягко остановить раскачавшиеся качели одни
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
Учёные создали квантовый компьютер Helios на 98 ионах. Он использует вращающееся кольцо, чтобы ионы могли общаться друг с другом без проводов. Ошибки в расчётах стали очень маленькими. Это приближает квантовые компьютеры к решению реальных задач.
В ядерных часах на тории-229 один «тик» длится 641 секунду — словно маятник в сиропе. Самое сложное — убрать помехи от кристалла. Если получится, часы превзойдут всё созданное ранее и откроют путь к проверке фундаментальных теорий.
Физики превратили атом рубидия в сверхчувствительный детектор, который реагирует только на свет строго определённого оттенка. Это позволяет считать одиночные частицы света, когда вокруг в миллиарды раз ярче солнечный фон. Технология открывает путь для дневной лазерной связи и сканеров, работающих пр
Учёные впервые наблюдали, как группа атомов сохраняла строй, несмотря на потери. Сильное взаимодействие заставляло их действовать подобно танцорам: ошибка одного мгновенно исправлялась остальными. Это открывает путь к стабильным квантовым устройствам.
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
Физики получили направленный поток мюония — атома, где ядро заменено антимюоном, а электрон остаётся обычным. Сверхтекучий гелий позволил добиться почти одинаковой скорости всех частиц, открыв путь к волновым экспериментам и точному измерению гравитационного ускорения. Впервые можно проверить, падаю
Физики с беспрецедентной точностью измерили, как отличаются цвета свечения разных разновидностей атомов иттербия. Эти «голоса» атомов сравнили с помощью графика Кинга — инструмента для поиска неизвестных сил. Оказалось, что странность, которую принимали за след пятой силы, возникла из-за неточных да
Учёные собрали узел из рубидиевого атома и зеркала-тарелки: он ловит излучение атома и связывает его с частицами света. Точность запутывания — 93%, а простая конструкция подходит для массового выпуска. Такой блок станет основой квантовых сетей.
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
Столкновения молекул сплетают их состояния в квантовые узлы. Физики научились измерять эту спутанность и управлять ею магнитным полем. Это позволит контролировать квантовые процессы в химии и сверххолодных газах.
Учёные замораживают молекулы до почти абсолютного нуля и с помощью лазерных импульсов заставляют электрон колебаться одновременно в двух состояниях. Если заряд внутри частицы распределён неровно, сверхчувствительный прибор заметит сдвиг фазы — словно фальшивую ноту в аккорде. Обнаружение такого дефе
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.
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
Взаимодействуя, атомы цезия начали колебаться синхронно, словно струна. Под действием радиоволн частота менялась, а при сильной накачке появился спектр кратных обертонов — частотная гребёнка. Это приближает нас к сверхточным часам и квантовым симуляторам.
Идея о том, что все тела падают одинаково, лежит в основе теории Эйнштейна. На Китайской космической станции физики сравнили падение двух сортов атомов рубидия. Результат совпал с предсказанием с погрешностью в несколько десятимиллионных.
Предложен метод прямой регистрации аксионов — кандидатов в темную материю. Система из слоистого резонатора, облака сверхчувствительных атомов и сверхпроводящей нанонити способна уловить одиночные фотоны, рожденные от аксионов. Это впервые открывает неизведанный частотный диапазон для поиска темной м
Управляя вращением ионов, учёные создали скирмион — устойчивый магнитный вихрь. Полная картина спинов раскрыта с точностью 87%, открывая путь к квантовым материалам и сверхплотной памяти.
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
Учёные заменили электрон в атоме водорода на тяжёлый мюон. Новая «лупа» показала протон компактнее, что нарушало принцип равенства всех лёгких частиц. Но в старых данных нашлась погрешность. Размер сошёлся, физика устояла.
The article describes a new way to excite the nucleus of thorium-229 using a very weak, steady laser beam. Instead of waiting for the nucleus to glow, the team detected the laser light absorbed by the crystal, making the signal faster and clearer. This opens the door to a solid-state nuclear clock t
Физики разработали метод заставить ядра тория испускать световые сигналы с рекордной стабильностью. Ключевой элемент — кристаллическая полость, усиливающая свет, что резко упрощает возбуждение ядер лазером. Впервые показана дорожная карта для создания полностью твердотельных ядерных часов на чипе.
Кристалл из заряженных атомов реагирует на малейшие толчки, как гладь пруда на камешек. Квантовое сжатие делает его сверхчувствительным, заглушая помехи. Так можно засечь неуловимую тёмную материю и гравитационные волны, изменив наше понимание Вселенной.
Квантовые флуктуации слегка искажают движение электронов в атомах. Для простых систем такие поправки известны, но для сложных ионов расчёт был труднее. Новый подход с плавными колоколообразными функциями даёт надёжные результаты, открывая путь к сверхточной спектроскопии и проверке теорий.
Физики превратили нестабильные молекулы в чутких ищеек, улавливающих малейшее влияние неизвестных частиц и сил. Такой подход дополняет эксперименты на огромных ускорителях и может привести к открытию тёмной материи.
В Антарктиде построят гравитационную антенну нового типа. Она уловит низкочастотные колебания пространства, недоступные нынешним детекторам, и позволит услышать космическую симфонию в неслыханных ранее нотах.
Взаимодействие атома и света давно изучается, но лишь теперь удалось создать универсальный дирижёрский пульт. Комбинируя короткие обмены энергией и повороты атома, можно задать любое состояние поля — словно дирижёр, который взмахом палочки меняет ритм и настроение оркестра. Эксперимент проведён с ми
Перенос энергии в растениях долго оставался тайной. Учёные нашли способ воссоздать его с помощью ионов, подвешенных в вакууме. Они следят за движением энергии с невиданной детализацией, открывая путь к сверхэффективным солнечным батареям.
В знаменитом мысленном споре Эйнштейна и Бора атомная щель всегда дрожит из-за квантового шума. Этот шум, словно неумолчный шёпот, смазывает волновую картину. Теперь физики научились сжимать этот шёпот: приглушать ту его часть, что выдаёт путь частицы. Контрастность полос подскочила почти до 94% — с
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
Физики создали часы, где маятником служит атомное ядро. Ход таких часов почти не сбивается помехами. Точность за сутки достигает 10⁻¹⁵ секунды, что позволило установить новые пределы для частиц тёмной материи.
Учёные превратили крошечный дефект в алмазе — атом никеля с пропущенными соседями — в полностью оптический кубит. Он управляется лазером, излучает в инфракрасном диапазоне и удерживает квантовое состояние в 3400 раз дольше обычного, работая в простом холодильнике.
С помощью ридберговской блокады физики связали движение двух атомов в пространстве: когда один получал световой толчок и сдвигался, другой оставался на месте. Эта квантовая связь открывает путь к созданию сложных квантовых систем для вычислений и моделирования.