РКЦ | Центр притяжения

Первая в мире сеть из квантовых сенсоров не смогла обнаружить частицы темной материи 📔 Темная материя, составляющая 85% всей материи во Вселенной, до сих пор остается загадкой для ученых. Наиболее перспективными кандидатами на роль ее частиц считаются гипотетические аксионы. Предполагается, что порождаемые ими топологические дефекты могут быть обнаружены через их взаимодействие с ядерными спинами атомов в детекторах. Исследователи из Хэфейской лаборатории создали распределенную сеть из пяти квантовых сенсоров, расположенных в городах Хэфэй и Ханчжоу. Такой эксперимент позволил улучшить энергетическое разрешение в 10000 раз по сравнению с предыдущими тестами. Тем не менее, за два месяца непрерывных наблюдений ученые так и не зафиксировали статистически значимых событий, связанных с прохождением топологических дефектов. Теперь ученые планируют еще больше повысить чувствительность, развернув глобальную сеть и разместив сенсоры в космосе.

Российские ученые открыли новое семейство кристаллов и синтезировали пять соединений, которые могут выступать в качестве люминофоров При изучении уже известных материалов иногда находят новые структуры с неожиданными свойствами. Так произошло с боратами — соединениями на основе борной кислоты, которые широко используют в оптике. В ходе таких исследований ученые обнаружили новый класс веществ. Ученые Петербургского института ядерной физики (ПИЯФ) открыли новое семейство кристаллов — оксобораты — и синтезировали пять соединений, которые могут выступать в качестве люминофоров (веществ, которые светятся) и выдерживать высокие температуры. Структуру и формулу нового семейства определили с помощью рентгеноструктурного анализа, который позволяет восстановить расположение атомов в кристалле. Главная ценность этих материалов — в сочетании настраиваемых нелинейно-оптических свойств, зависящих от выбранного редкоземельного элемента, и высокой термической стабильности. Их структура остается стабильной в интервале от отрицательных температур до примерно 1200 градусов. Применять такие материалы могут в медицинских приборах, системах связи и оптической электронике.

Сегодня день рождения великого Рене Декарта, с чем мы вас и поздравляем!

Иногда даже забавные «кухонные эксперименты» могут привести к настоящим научным открытиям.

Первый коммерческий космический телескоп Mauve начал наблюдения Коммерческая организация Blue Skies Space, основанная в 2014 году, планирует создать сеть небольших научных спутников на околоземной орбите и предоставлять их наблюдательное время исследователям по всему миру на коммерческой основе. Это расширит возможности наблюдений и упростит доступ ученых к качественным телескопам. Построенный Blue Skies Space аппарат Mauve имеет массу 18,6 килограмма, оснащен 13-сантиметровым телескопом Кассегрена и двумя спектрометрами, охватывающими видимый и ближний ультрафиолетовый спектральные диапазоны. В ноябре 2025 года аппарат выведен на солнечно-синхронную орбиту с высотой 510 километров при помощи ракеты-носителя Falcon 9. Его целью стала звезда Бенетнаш спектрального класса В3, расположенная примерно в 104 световых годах от Солнца. Сравнение полученных данных с архивными данными от телескопа «Хаббл» подтвердили работоспособность телескопа. В компании заявили, что общая продолжительность научной программы Mauve составит три года, в первый год будут вестись короткие и длительные сеансы наблюдений за 290 звездами.

В Иннополисе используют квантовый алгоритм для управления движением робота Задача обратной кинематики в робототехнике заключается в определении оптимальных углов поворота суставов робота для того, чтобы он достиг заданной точки. Обычно ее решают классическими численными методами, но такие задачи быстро усложняются при росте числа параметров. Поэтому исследователи ищут альтернативные подходы, в том числе с использованием квантовых вычислений. Команда исследователей из Университета Иннополис, МФТИ и Института AIRI представила способ переписать эту задачу в формате QUBO (quadratic unconstrained binary optimization — квадратичная бинарная оптимизация). В таком виде ее можно решать с помощью метода квантового отжига на устройстве D-Wave. Авторы протестировали подход на простой модели с двумя звеньями и показали, что решение можно получить с контролируемой точностью, а гибридный квантово-классический алгоритм в некоторых случаях работает быстрее классических QUBO-методов. Работа не показывает превосходства над лучшими классическими алгоритмами для непрерывной кинематики. Однако она демонстрирует, что такие задачи можно перенести на квантовые вычислители и решать на существующем оборудовании. Это помогает понять, в каких сценариях квантовый отжиг может оказаться полезным по мере развития технологий.

Пришло время для дайджеста новостей! 🔘 Физики увидели в протонных столкновениях новый признак кварк-глюонной плазмы. Ученые из эксперимента ALICE показали, что в событиях с большой множественностью рожденных частиц барионы и мезоны начинают вести себя по-разному — так же, как это наблюдаются в столкновениях тяжелых ионов. 🔘 Российские ученые открыли новое семейство кристаллов и синтезировали пять соединений, которые могут выступать в качестве люминофоров. Структура материалов остается стабильной в интервале от отрицательных температур до примерно 1200 градусов. Применять такие материалы могут в медицинских приборах, системах связи и оптической электронике. 🔘 Телескоп Gaia заметил потенциальное столкновение гигантских планетезималей. Собранные спутником данные наблюдений должны помочь разобраться в механизмах вспышечной активности звезд и корональных выбросов массы, влияния уровня ультрафиолетового излучения на потенциальную обитаемость экзопланет, а также возникновения околозвездных дисков у некоторых типов светил.

Российские ученые создали и запатентовали новый способ получения терморасширенного графита Получение терморасширенного графита — важного материала для уплотнителей и огнезащиты — остается дорогим и сложным. Традиционные методы (печной нагрев и плазменная струя) либо повреждают сырье, либо требуют очень больших энергозатрат и неэффективно расходуют тепло. Для решения этой проблемы ученые Пермского Политеха разработали установку и новый способ получения терморасширенного графита с выходом готового продукта до 95%. Они предложили обрабатывать графит не в плазменном «факеле», а прогоняя частицы в специальной установке сквозь плазменный «ствол» с температурой 10 000 °С — это в два раза горячее поверхности Солнца. Попадая в зону нагрева, графит мгновенно вспенивается, превращаясь в легчайший материал. И главное — каждая частица греется одинаково, поэтому на выходе нет брака. К тому же дополнительную защиту обеспечивает аргон — инертный газ, который не вступает в реакции и предотвращает выгорание графита, так что потери сырья минимальны Разработка ученых в будущем позволит получать терморасширенный графит высокого качества быстро, экономично и с минимальными потерями энергии. Компактность и непрерывность процесса делают технологию пригодной для промышленного масштабирования.

Если вам кажется, что учебник слишком тяжелый, возможно, это не из-за обилия знаний, а из-за избытка «воды». Лев Ландау по этому поводу вывел четкую математическую зависимость.

Сатурн снова стал лидером по числу спутников Астрономы продолжают находить новые спутники у планет-гигантов. Это важно для понимания того, как формировались планетные системы и какие процессы происходят вокруг крупных планет. Новые открытия показывают, что такие системы гораздо более динамичны и сложны, чем казалось раньше. Центр малых планет Международного астрономического союза сообщил об открытии 11 новых спутников у Сатурна и 4 — у Юпитера. Теперь у Сатурна насчитывается уже 285 спутников, и он сохраняет первое место в Солнечной системе. Большинство новых объектов — небольшие тела размером до нескольких километров с наклоненными и часто ретроградными орбитами. Такие характеристики указывают, что это либо захваченные астероиды, либо фрагменты столкновений, произошедших в системах планет. Новые спутники нашли по данным наземных телескопов, накопленным за последние годы. Постоянные наблюдения и улучшение методов анализа позволяют обнаруживать все более слабые и маленькие объекты. Это постепенно дополняет картину формирования спутниковых систем и помогает понять, как эволюционировали планеты-гиганты.

Дорожная карта использования квантовых вычислений в биологии Анализ данных в современной биологии становится все сложнее. Методы одноклеточной и пространственной омики позволяют изучать активность молекул на уровне отдельных клеток и прямо в тканях. Омика объединяет такие направления, как геномика, протеомика и транскриптомика, где работают с большими наборами молекулярных данных. Такой подход дает более точную картину, но приводит к очень сложным и высокоразмерным данным, с которыми классические алгоритмы часто не справляются. Ученые из Университета штата Пенсильвания и Консорциума квантовых технологий для здравоохранения и наук о жизни предложили комбинировать квантовые вычисления, классические методы и искусственный интеллект. Они показали, что такие гибридные подходы могут помочь в анализе пространственных данных, моделировании поведения клеток и предсказании их реакции на лекарства. Это особенно важно в задачах с ограниченными или сложными данными. Работа показывает, что квантовые алгоритмы могут стать полезным инструментом в биомедицинских задачах. Они дополняют классические методы в тех случаях, где требуется работать с высокоразмерными данными, и открывают новые возможности для исследований и разработки терапии.

Физики из Италии обнаружили дважды очарованный аналог протона на Большом адронном коллайдере Физики продолжают проверять, какие комбинации кварков допускает квантовая хромодинамика. Помимо привычных частиц вроде протона, теория предсказывает более тяжелые барионы с участием тяжелых кварков. Такие состояния живут очень мало, поэтому их ищут по продуктам распада. Физики из эксперимента LHCb на Большом адронном коллайдере обнаружили редкий барион Ξcc+, который содержит два тяжелых c-кварка и один легкий d-кварк. Сигнал оказался очень надежным — выше семи стандартных отклонений, что уверенно считается открытием. Ранее такие результаты уже появлялись, но их не удавалось подтвердить другими экспериментами. В результате физики обнаружили сигнал со значимостью более семи стандартных отклонений, то есть заметно выше обычного порога открытия в пять стандартных отклонений. После поправок на систематические эффекты LHCb получила для массы Ξcc+ значение около 3619,97 мегаэлектронвольта, а разность масс с ее изоспиновым партнером — Ξcc++ с кварковым составом ccu — составила –1,77 ± 0,84 мегаэлектронвольта, что укладывается в теоретические предсказания.

Физики превратили текст в квантовые состояния Квантовые вычисления активно начинают применять к обработке текста. Основной вопрос — можно ли использовать такие устройства для работы с LLM (large language models — большие языковые модели) и получить преимущество. Пока мешают ограничения современных устройств: малое число кубитов и короткое время когерентности. Исследователи из США показали прямую связь между векторными представлениями текста и квантовыми схемами. Они использовали модель Google Sentence Transformer, которая переводит предложения в числовые векторы, и сопоставили их квантовым состояниям. После этого они вычислили семантическое сходство на реальном квантовом вычислителе и сравнили результат с классическими методами. Для примера они реализовали аналог эксперимента с двумя щелями внутри квантовой схемы. В перспективе такие подходы могут ускорить обучение моделей и уменьшить зависимость от классических вычислительных ресурсов. Пока наиболее реалистичный вариант — гибридные схемы, где квантовые и классические методы работают вместе.

Планетологи обнаружили все пять нуклеиновых оснований в грунте астероида Рюгу Ученые давно пытаются понять, как на Земле появились молекулы, из которых потом возникла жизнь. Один из ключевых вопросов — могли ли такие вещества сформироваться не на самой Земле, а попасть на нее из космоса. Теперь у исследователей появился еще один важный аргумент в пользу этой идеи: в образцах астероида Рюгу нашли все пять нуклеиновых оснований — строительных блоков ДНК и РНК. Образцы доставила миссия Хаябуса-2, и ученые тщательно проверили их состав. Они обнаружили аденин, гуанин, цитозин, тимин и урацил и другие важные органические молекулы. При этом анализ показал, что эти вещества не связаны с земным загрязнением и сформировались естественным образом в космосе. Интересно, что в более глубоких слоях астероида таких молекул оказалось в несколько раз больше, чем на поверхности. Сравнение с астероидом Бенну и углеродистыми метеоритами показывает, что подобные соединения могли формироваться в разных телах Солнечной системы по сходным механизмам. Вероятно, их синтез связан с химическими реакциями с участием азотсодержащих соединений и зависит от условий среды, например от содержания аммиака. Это означает, что такие молекулы могли широко распространяться в ранней Солнечной системе и попадать на Землю на ранних этапах ее формирования.

Некоторые истории об ученых напоминают голливудские триллеры. Сегодня мы расскажем вам такую историю про Нильса Бора.

Миниатюрное устройство объединяет 37 лазеров в один оптоволоконный канал Обычно оптические системы работают с одномодовыми источниками света, потому что их проще контролировать. Но это ограничивает мощность: большинство полупроводниковых лазеров, например VCSEL (vertical-cavity surface-emitting laser — лазер с вертикальным резонатором и поверхностным излучением), изначально работают в многомодовом режиме. Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме предложили способ обойти это ограничение и напрямую объединять такие лазеры в одно оптоволокно. Они разработали компактный фотонный «фонарь», который собирает излучение сразу от нескольких лазеров. В эксперименте ученые объединили 7, 19 и 37 VCSEL-лазеров, каждый из которых работал сразу на нескольких пространственных модах. В итоге система поддерживает сотни мод в одном многомодовом волокне, при этом сохраняет яркость и не требует сложной юстировки. Вся конструкция имеет размер меньше миллиметра и показывает очень низкие потери сигнала. Технология оказалась возможной благодаря адиабатическому переходу, который плавно преобразует множество входных мод в один общий канал без лишних потерь. Такой подход не требует синхронизации фаз между лазерами и позволяет просто складывать их мощности. В перспективе это дает возможность объединять сотни источников света в одном волокне и резко увеличивать мощность лазерных систем без усложнения устройства.

Новый протокол стремительно сокращает ресурсы для «безошибочных» вычислений Одна из главных проблем квантовых вычислений — как сделать их отказоустойчивыми без огромных затрат ресурсов. Сейчас для одного логического кубита требуется много физических кубитов, а каждая операция превращается в длинную последовательность гейтов. Это замедляет вычисления и мешает масштабировать квантовые устройства. Исследователи из Токийского университета предложили протокол, который сочетает два типа кодов: квантовые коды с низкой плотностью проверок четности (QLDPC, quantum low-density parity-check) и коды Стина. QLDPC-коды уменьшают число физических кубитов, а коды Стина ускоряют выполнение операций. В результате удается сохранить постоянный расход кубитов даже при росте требований к точности, а время выполнения растет очень медленно — логарифмически. Кроме того, авторы разработали метод анализа ошибок, который позволяет проверять всю схему по частям, разбивая ее на небольшие блоки. В итоге работа закрывает важный пробел в теории отказоустойчивых квантовых вычислений и показывает, что такие схемы можно реализовать без заметного замедления и с ограниченными ресурсами. Это делает подход с QLDPC-кодами более практичным и приближает масштабируемые квантовые вычисления к реальности.