РКЦ | Центр притяжения

Международная группа физиков объяснила стабильность маленьких капель Если встряхнуть воду с маслом, мелкие капли постепенно исчезают, а крупные растут из-за слияния или Оствальдовского созревания (переконденсации). Однако в живых клетках нанокапли биомолекул могут оставаться стабильными часами и даже днями. До сих пор их устойчивость объясняли лишь частично — биохимическими процессами, влиянием цитоскелета и поверхностно-активных белков. Команда американских, китайских и японских физиков предложила механизм, который может объяснить стабильность биомолекулярных нанокапель. Для этого ученые исследовали водные растворы двух противоположно заряженных полиэлектролитов и приготовили растворы с разными начальными концентрациями. Во всех растворах образовались капли полиэлектролитов в толще воды, причем в более концентрированных растворах капли изначально были крупнее. Оказалось, что на поверхности самых мелких капель образуется небольшой положительный заряд. Самые крупные капли (диаметром от 500 нанометров) росли быстро. Средние капли сначала росли очень медленно, но, достигнув диаметра в 250–300 нанометров, начинали расти с такой же скоростью, как крупные. Самые мелкие капли (до 200 нанометров) росли медленнее всего и в итоге почти не изменились в объеме за все 12 часов.

⚡️ В Российский квантовый центр впервые приедут на стажировку ученые из Узбекистана Сегодня в Российском квантовом центре (РКЦ) стартует двухмесячная программа для специалистов из ведущих университетов Республики Узбекистан. Это первая международная научная стажировка в РКЦ, а ранее мы принимали зарубежных коллег в основном в рамках совместных грантов. Конкурсный отбор участников проводило Агентство инновационного развития при Министерстве высшего образования, науки и инноваций Узбекистана, а финансирует программу Фонд финансирования науки и поддержки инноваций Узбекистана. Участники сами выбрали направления стажировки в соответствии со своими научными интересами. В течение двух месяцев они будут работать вместе с исследователями РКЦ по четырем трекам: 🔘 магнитоплазмоника и сверхбыстрый магнетизм; 🔘 квантовые симуляторы; 🔘 квантовые информационные технологии; 🔘 квантовые оптические интегральные микросхемы. Программа сочетает теоретическую подготовку и практическую работу на экспериментальных установках.

Китайские ученые научились создавать гигантские состояния суперпозиции Квантовый туннельный эффект обычно наблюдается у отдельных частиц, тогда как вероятность коллективного туннелирования больших объектов быстро уменьшается с ростом их размера. Ученые Южного технологического университета в Китае впервые продемонстрировали когерентное туннелирование связанных кластеров из ультрахолодных атомов рубидия, каждый из которых содержал до семи атомов. При этом весь кластер проходил через потенциальный барьер как единый квантовый объект, оставаясь в суперпозиции двух пространственных состояний. Исследователи одновременно наблюдали такое поведение в сотнях атомных кластеров. По мнению авторов, предложенный подход открывает путь к созданию все более крупных объектов, сохраняющих квантовые свойства, и позволит экспериментально исследовать границы применимости квантовой механики, включая ее связь с гравитацией.

Не сбавляем темп научных мероприятий: в Сколтехе состоялся XIV Всероссийский съезд советов молодых ученых и студенческих научных обществ Съезд прошел с 9 по 11 июля в формате тематических дней, посвященных взаимодействию науки, государства, образования и бизнеса, а также инициативам Десятилетия науки и технологий. В программе — пленарные заседания, панельные дискуссии, стратегические сессии, круглые столы и практический трек с мастер-классами, открытыми диалогами и проектными играми. 10 июля руководитель научной группы Российского квантового центра Дмитрий Чермошенцев принял участие в двух сессиях: 🔘 сессия «Заказчик не знает, ученый не слышит? Как собрать прикладной НИОКР, который работает». Основная задача сессии — обсудить сложности в кооперации бизнеса и науки при реализации прикладных проектов. 🔘 сессия «От теории к технологии: место фундаментальной физики в эпоху технологической гонки» Во время сессии были затронуты вопросы коммерциализации и об опыте перевода исследований в прикладное русло. Дмитрий поделился с нами мнением о съезде: В Сколтехе встретились те, кто уже завтра будет определять технологический суверенитет России. Это не только ученые, но и реальный бизнес, который отвечает за внедрение наукоемких технологий в нашу жизнь. На сессиях обсудили, насколько эффективно происходит ли процесс сближения между учеными и индустриальными заказчиками и как сделать так, чтобы они начали говорить на одном языке. Живое общение, обмен лучшими практиками студенческих научных обществ и осознание причастности к большому делу дают мощнейший импульс для развития.

Автоматическая межпланетная станция «Хаябуса-2» прислала первый снимок околоземного астероида Торифунэ Автоматическая межпланетная станция «Хаябуса-2» прислала первые снимки околоземного астероида Торифунэ. Подобные астероиды считаются своеобразными «капсулами времени»: они сохранили вещество, из которого около 4,6 миллиарда лет назад формировались планеты Солнечной системы. Их исследование помогает лучше понять раннюю историю Солнечной системы и процессы образования планет. Снимки показали, что Торифунэ имеет вытянутую форму и состоит из двух соединенных долей, напоминая астероид Итокава, ранее исследованный станцией «Хаябуса-1». Его поверхность покрыта валунами разных размеров, а внутренняя структура, по-видимому, соответствует так называемой «куче щебня»—скоплению обломков, удерживаемых собственной гравитацией. «Хаябуса-2» вела съемку вплоть до максимального сближения с астероидом, а также получила карту его инфракрасного излучения с разрешением около 10 метров на пиксель. По предварительным оценкам, диаметр Торифунэ составляет примерно 450 метров.

Великие умы часто славятся своими эксцентричными привычками. Один из отцов квантовой механики Эрвин Шрёдингер нашел весьма изысканный способ отгородиться от суеты этого мира ради науки.

+6

🎉 Поздравляем аспирантов кафедры РКЦ в МФТИ — выпуск 2026! Прошлая неделя выдалась для РКЦ по-настоящему насыщенной: помимо защит кандидатских диссертаций, свои выпускные работы успешно защитили и наши аспиранты. Это еще один важный шаг в развитии нашего научного сообщества, которое с каждым годом становится сильнее. От лица всей команды РКЦ поздравляем выпускников с завершением этого непростого, но невероятно важного этапа! За каждой защитой стоят годы упорной работы, поиска решений и экспериментов. Желаем, чтобы наука и дальше оставалась для вас пространством возможностей, а каждая новая идея находила путь к воплощению. Пусть сложные задачи только разжигают научный азарт, любопытство всегда ведет вперед, а вдохновение не покидает вас ни в лаборатории, ни за ее пределами. Уверены, что впереди вас ждет еще много ярких научных побед!

В США успешно испытали ядерное топливо Lightbridge Топливо компании Lightbridge испытают на испытательном реакторе ATR, предназначенным для исследований материалов и топлива в экстремальных условиях. Благодаря бериллиевому отражателю реактор создает очень интенсивный поток нейтронов, а работа при относительно низких температуре и давлении позволяет безопасно проводить эксперименты и быстро заменять исследуемые образцы. Метод для тестирования позволит исследователям получить всего лишь за несколько месяцев данные о поведении топлива в условиях высокого выгорания — после того, как значительная часть ядерного материала уже прореагировала. Это важно для оценки долговечности и безопасности новых конструкций. Сейчас извлеченные из реактора образцы находятся на этапе охлаждения: им нужно несколько месяцев, чтобы остыть после мощного нейтронного облучения. Затем ученые приступят к послекриптовому анализу — микроскопия, рентгенография и механические тесты. Инженеры оценят, как изменилась структура топливных стержней, не появилось ли трещин, как повела себя оболочка.

+1

А у нас отличные новости: РКЦ стал победителем сразу в пяти грантовых конкурсах РНФ. Поддержку получили проекты в области квантовых алгоритмов, машинного обучения, квантовой оптики и сверхпроводниковых технологий. Поздравляем руководителей проектов и команды РКЦ! Желаем успешной реализации исследований и новых научных результатов.

Пришло время для дайджеста новостей! 🔘 Станция «Хаябуса-2» прислала первый снимок околоземного астероида Торифунэ. Астероид Итокава, исследованный ранее «Хаябусой-1», представляет собой вытянутое тело из двух долей и похож на арахис. Его поверхность покрыта валунами разных размеров, в целом объект вписывается в модель «кучи щебня». 🔘 Физики из Университета Гонконга объяснили стабильность маленьких капель. Если встряхнуть воду с маслом, мелкие капли быстро сливаются в крупные. Но в живых клетках нанокапли могут долго оставаться стабильными. Ученые выяснили, что самые маленькие капли приобретают небольшой положительный заряд, из-за чего отталкиваются друг от друга и не сливаются. 🔘 Вторая межзвездная комета родилась на задворках системы старой звезды. Астрономы оценили содержание изотопов азота и углерода в коме второй межзвездной кометы 3I/ATLAS. Соотношение изотопов значительно больше, чем в кометах Солнечной системы и превышает соотношение для межзвездной среды, но вписывается в значения для дозвездных ядер и протозвезд, а также ниже солнечного.

NASA планирует отправить к южному полюсу Луны наземного двойника «Персеверанса» В рамках программы «Артемида» агентство NASA направить в южный полярный регион Луны ровер PROMISE. Планетоход будет оснащен РИТЭГом, что даст ему независимость от солнечного света по сравнению с ровером VIPER и позволит более эффективно искать водяной лед и исследовать геологию постоянно затененных полярных областей. В NASA считают, что отсутствие наземного стенда не должно негативно повлиять на управление действующими марсоходами, так как команда инженеров уже накопила большой опыт в их эксплуатации.

Оправдание для любого ученого, чьи формулы упорно не хотят сходиться с реальностью, от одного из создателей квантовой механики Поля Дирака.

Квантовая физика звучит сложно — но только до тех пор, пока о ней не начинает рассказывать руководитель научной группы «Квантовая оптика» РКЦ Дмитрий Чермошенцев. Дмитрий стал гостем подкаста «Хочу всё знать» на Радио Маяк. В выпуске поговорили о сжатом свете, принципе неопределённости, коте Шрёдингера, квантовой запутанности и технологиях, которые уже сегодня меняют сенсорику, вычисления и научные измерения. А ещё о том, как квантовые лаборатории связаны с Северным полюсом, арктической экспедицией Росатома «Ледокол знаний», атомным ледоколом, полярным днём и научным путешествием, в котором сложная наука превращается в настоящее приключение. Слушайте выпуск — и следите за нашими обновлениями: скоро вас ждёт целый репортаж о сжатом свете!

Физики объяснили замедление потока воды в эспрессо-машине при высоком давлении Ученые уже много лет изучают процессы, происходящие при приготовлении эспрессо, однако многие из них до сих пор остаются недостаточно исследованными. Во время приготовления горячая вода под высоким давлением проходит через спрессованный молотый кофе, вытесняя воздух, смачивая частицы и извлекая из них растворимые вещества всего за несколько секунд. Обычно движение жидкости через пористую среду описывается законом Дарси, согласно которому скорость потока растет с увеличением давления. Однако в случае с кофейной таблеткой эта зависимость нарушается: после определенного порога повышение давления перестает ускорять поток воды, а иногда даже замедляет его. Физики из Варшавского университета решили подойти к этой проблеме иначе. Они предположили, что свойства спрессованного молотого кофе при прохождении через его массу воды под давлением, можно описать с помощью теории пороупругости, связывающей процесс фильтрации с упругой деформацией пористой среды. Сначала для проверки этой гипотезы исследователи собрали экспериментальный стенд на базе профессиональной кофемашины. Под чашку, в которую выливается готовый напиток, они установили весы, а на выходе насоса над кофейной таблеткой — датчик давления. Разработанная модель показала, что причина этого эффекта — сжатие кофейной таблетки. Под высоким давлением промежутки между частицами кофе уменьшаются, из-за чего снижается проницаемость материала и дополнительное повышение давления уже почти не увеличивает поток воды. При этом на ранних этапах заваривания из кофе активно вымываются растворимые вещества, что, наоборот, повышает пористость таблетки. Учет этого процесса позволил исследователям точнее описать изменение скорости потока во времени.

Молекулярные квантовые наносенсоры в живых клетках Японские ученые разработали новый класс биосовместимых квантовых наносенсоров, способных работать внутри живых клеток. Сенсоры основаны на молекулах пентацена, спиновые состояния которых используются в качестве квантовых зондов. Молекулы встроены в нанокристаллы пара-терфенила с биосовместимым покрытием, что обеспечивает длительное время когерентности и позволяет с помощью лазерного излучения измерять их квантовые состояния. В отличие от традиционных квантовых сенсоров на основе алмазных наночастиц, молекулярные наносенсоры проще синтезировать и они обладают практически одинаковыми характеристиками. Исследователи продемонстрировали их работу внутри живых клеток, показав возможность измерения локальной температуры и регистрации изменений химического окружения, включая концентрацию активных форм кислорода. По мнению авторов, подобные сенсоры могут найти применение в биомедицинских исследованиях, клеточной диагностике и изучении процессов, происходящих внутри живых клеток.

В Китае разработан самый мощный сверхпроводящий магнит для термоядерного реактора Тороидальный магнит является одним из важнейших компонентов термоядерного реактора. Во время работы реактора сверхпроводящие магниты генерируют сильное магнитное поле для удержания плазмы, нагретой до сотен миллионов градусов Цельсия. Сверхпроводящий магнит должен стабильно и надежно работать в течение 60 лет в экстремальных условиях, включая сверхнизкие температуры, высокие токи, интенсивное излучение и высокие напряжения. Китайские ученые из Хэфэйского института физики плазмы Китайской академии наук представили два сверхпроводящих магнита, главный из них — тороидальный магнит массой 582 тонны — крупнейший в мире для термоядерных реакторов. Объем этого магнита в 1,3 раза превышает объем магнита, используемого в Международном термоядерном экспериментальном реакторе, а его емкость для хранения энергии больше в три раза.

На днях завершилось заседание экспертного совета проекта «Нейрофест»: по его итогам сформирован лонг-лист проектов, прошедших в следующий этап отбора. В состав экспертного совета вошёл Дмитрий Чермошенцев, руководитель научной группы Российского квантового центра. Вместе с представителями технологических и креативных индустрий эксперты оценивали заявки и их потенциал для дальнейшего развития. 📔«Нейрофест» — это первая в России национальная программа по поиску и внедрению инноваций для сферы культуры. «Нейрофест» объединяет проекты на стыке науки, технологий, искусства и просвещения — и помогает перспективным идеям пройти путь от концепции к реализации.

Прикладные сценарии для малокубитных NISQ-устройств Сверхпроводниковый 5-кубитный квантовый компьютер IQM Spark, установленный в Турине, успешно завершил восьмимесячный период эксплуатации. За это время более 500 пользователей выполнили на нем свыше 240 тысяч задач, а общее время работы квантового процессора превысило неделю. Система продемонстрировала впечатляющую доступность – около 98% времени она находилась в рабочем состоянии. В небольшом обзоре итальянские исследователи описали различные сценарии использования этой системы. Среди ключевых направлений – лабораторные работы для студентов-магистрантов по квантовой инженерии, включающие квантовое программирование и практическое обслуживание системы. Также была проведена тестовая интеграция квантового компьютера с классическим суперкомпьютером в рамках европейского проекта EUROQHPC-I.