Η ανακάλυψη κρυφών τάξεων, δηλαδή μοτίβων οργάνωσης σε υλικά που δεν μπορούν να ανιχνευθούν με συμβατικά εργαλεία μέτρησης, μπορεί να προσφέρει πολύτιμες γνώσεις, οι οποίες με τη σειρά τους μπορούν να υποστηρίξουν τον σχεδιασμό νέων υλικών με ευνοϊκές ιδιότητες και χαρακτηριστικά. Οι κρυφές τάξεις που ελπίζουν να αποκαλύψουν οι φυσικοί της συμπυκνωμένης ύλης βρίσκονται μέσα […]
Ο 35ος διαγωνισμός των Βραβείων Ig Nobel, που τιμά την επιστήμη που πρώτα σε κάνει να γελάς και μετά να σκέφτεσαι, φέτος… άνοιξε και την όρεξη. Ο φυσικός Fabrizio Olmeda και η ομάδα του βραβεύτηκαν με το Ig Nobel Φυσικής για την επιστημονική αποκάλυψη του μυστικού της τέλειας σάλτσας cacio e pepe. Η απονομή έγινε […]
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Ίρβαϊν, σε συνεργασία με διεθνείς εταίρους, ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο ηλεκτρονικής μικροσκοπίας που επέτρεψε την πρώτη απεικόνιση φωνόνιων – δηλαδή ατομικών κραδασμών – σε συγκεκριμένες κατευθύνσεις σε ατομική κλίμακα. Σε πολλά κρυσταλλικά υλικά, τα άτομα δονούνται διαφορετικά ανάλογα με την κατεύθυνση. Αυτή η ιδιότητα, γνωστή ως δομική ανισοτροπία […]
Το 1990, το πείραμα LSND (Liquid Scintillator Neutrino Detector) παρατήρησε ένα ανώμαλο σήμα που υποδείκνυε την πιθανή ύπαρξη στερόνιων νετρίνων – ενός τέταρτου τύπου νετρίνου πέρα από τα τρία καθιερωμένα είδη (ηλεκτρονικό, μυονικό και νετρίνο). Το MiniBooNE κατασκευάστηκε για να εξετάσει αυτή την ανωμαλία, χρησιμοποιώντας την ίδια μεθοδολογία δέσμης νετρίνων. Ωστόσο, αντί να επιλύσει το […]
Η λειτουργία των κβαντικών υπολογιστών – συστημάτων που επεξεργάζονται πληροφορίες αξιοποιώντας κβαντομηχανικά φαινόμενα – βασίζεται στην υλοποίηση κβαντικών λογικών πυλών. Πρόκειται ουσιαστικά για λειτουργίες που χειρίζονται τα qubits, μονάδες πληροφορίας που μπορούν να υπάρχουν σε υπερθέσεις καταστάσεων και να εμπλέκονται κβαντικά. Μία σημαντική κατηγορία τέτοιων λογικών πυλών είναι οι πύλες δύο qubits, οι οποίες επιτρέπουν […]
Επιστήμονες από το Caltech ανέπτυξαν μια μέθοδο βασισμένη στην τεχνητή νοημοσύνη (AI) που επιταχύνει δραματικά τους υπολογισμούς των κβαντικών αλληλεπιδράσεων που συμβαίνουν στα υλικά. Στη νέα αυτή εργασία, η ομάδα επικεντρώνεται στις αλληλεπιδράσεις μεταξύ ατομικών δονήσεων, ή φωτονίων – αλληλεπιδράσεις που ελέγχουν μια ευρεία γκάμα ιδιοτήτων των υλικών, όπως η μεταφορά θερμότητας, η θερμική διαστολή […]
Η κβαντική υπολογιστική υπόσχεται να λύσει το φαινομενικά άλυτο σε τομείς όπως η φυσική, η ιατρική, η κρυπτογραφία και άλλα. Καθώς όμως εντείνεται ο αγώνας για την ανάπτυξη της πρώτης εμπορικής, μεγάλης κλίμακας και χωρίς σφάλματα συσκευής, προκύπτει το ερώτημα: «πώς μπορούμε να ελέγξουμε ότι αυτές οι “αδύνατες” λύσεις είναι σωστές;» Νέα μελέτη από το […]
Η έννοια της κβαντικής διεμπλοκής αποτελεί χαρακτηριστικό παράδειγμα του χάσματος μεταξύ της κλασικής και της κβαντικής φυσικής. Αναφέρεται σε μια κατάσταση κατά την οποία είναι αδύνατο να περιγράψουμε τη φυσική κατάσταση κάθε φωτονίου ξεχωριστά, καταρρίπτοντας την κλασική προσδοκία ότι κάθε σωματίδιο έχει τη δική του ανεξάρτητη πραγματικότητα, γεγονός που προβλημάτισε βαθιά τον Αϊνστάιν. Η ανάγκη […]
Οι υπερδομές moiré είναι περιοδικά μοτίβα που σχηματίζονται όταν δύο ή περισσότερα λεπτά στρώματα ημιαγωγών στοιβάζονται με μια μικρή γωνία στρέψης ή ανισορροπία πλέγματος. Όταν τα δισδιάστατα υλικά σχηματίζουν αυτά τα μοτίβα, οι ηλεκτρονικές, μηχανικές και οπτικές τους ιδιότητες μπορούν να αλλάξουν σημαντικά. Νέες καταστάσεις ύλης και εξιτόνια Κατά τις τελευταίες δεκαετίες, οι υπερδομές moiré […]
Η πλοήγηση στις ακραίες θερμοκρασίες του βαθέος διαστήματος ή ο χειρισμός υπερ-ψυχρών υγρών καυσίμων στη Γη απαιτεί υλικά που δεν θα σπάσουν. Τα περισσότερα μέταλλα γίνονται εύθραυστα και ραγίζουν σε τόσο χαμηλές θερμοκρασίες. Όμως, μια νέα έρευνα ανοίγει τον δρόμο για τη δημιουργία μεταλλικών κραμάτων με ακρίβεια σε ατομικό επίπεδο, ώστε να παραμένουν ανθεκτικά και […]
Ένα νέο άρθρο αντιμετωπίζει ένα θεμελιώδες πρόβλημα στη θεωρία της διεγερμένης κβαντικής ύλης, επεκτείνοντας τον τύπο του Středa σε μη ισορροπιακές καταστάσεις. Δείχνει ότι ένα επιφανειακά ασήμαντο «άθροισμα μηδενικών» κωδικοποιεί μια καθολική, κβαντισμένη μαγνητική απόκριση – μια απόκριση που είναι εγγενώς τοπολογική και αναδύεται μοναδικά υπό μη ισοροπιακές συνθήκες διέγερσης. Το παράδοξο της ρυθμικής διέγερσης […]
Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Durham ολοκλήρωσαν ένα από τα μεγαλύτερα προγράμματα επαλήθευσης ποιότητας που έχουν πραγματοποιηθεί ποτέ σε υπεραγώγιμα υλικά, συμβάλλοντας καθοριστικά στην επιτυχία του μεγαλύτερου πειράματος σύντηξης στον κόσμο, του ITER. Τα αποτελέσματα της έρευνάς τους, δημοσιευμένα στο Superconductor Science and Technology, ρίχνουν φως όχι μόνο στην ποιότητα των καλωδίων, αλλά και στις βέλτιστες […]
Τα μεταλλικά οξείδια είναι άφθονα στη φύση και βασικά για τεχνολογίες όπως η φωτοκατάλυση και τα φωτοβολταϊκά. Ωστόσο, πολλά από αυτά έχουν φτωχή ηλεκτρική αγωγιμότητα λόγω της ισχυρής απώθησης μεταξύ ηλεκτρονίων σε γειτονικά άτομα μετάλλου. Ερευνητές από το Κέντρο Helmholtz Berlin (HZB) και συνεργαζόμενους φορείς έδειξαν ότι παλμοί φωτός μπορούν προσωρινά να αποδυναμώσουν αυτές τις […]
Στην κβαντική κλίμακα, η ύλη συμπεριφέρεται με τρόπους που δεν θυμίζουν σε τίποτα τον «κοινό» κόσμο. Ένα από τα πιο παράξενα φαινόμενα είναι το φαινόμενο Efimov, μια κατάσταση στην οποία τρία ή περισσότεροι άτομα δένονται μεταξύ τους μέσω ελκτικών δυνάμεων, ακόμη κι όταν αυτά βρίσκονται σε υψηλά επίπεδα ενέργειας. Παράδοξα, η ίδια αυτή δύναμη δεν […]
Κινέζοι ερευνητές ανέπτυξαν έναν νέο μονωτικό νανοϋλικό από νανοσωλήνες άνθρακα που αντέχει σε ακραίες θερμοκρασίες έως και 2.600°C, ξεπερνώντας σε απόδοση όλα τα γνωστά υλικά που χρησιμοποιούνται σε περιβάλλοντα υψηλής θερμότητας. Αυτή η ανακάλυψη θα μπορούσε να εφαρμοστεί σε θερμικές ασπίδες για υπερηχητικά οχήματα και διαστημόπλοια κατά την επανείσοδό τους στην ατμόσφαιρα, καθώς και σε […]
Ένα από τα βασικά εμπόδια στη σμίκρυνση εξαρτημάτων για κβαντικούς υπολογιστές ίσως ξεπεραστεί με τη βοήθεια της 3D εκτύπωσης υψηλής ανάλυσης. Οι κβαντικοί υπολογιστές αντιμετωπίζουν τεράστιες υπολογιστικές προκλήσεις αξιοποιώντας τη συνεργασία πολυάριθμων μικροσκοπικών εξαρτημάτων. Μία από τις πιο σημαντικές τεχνολογίες είναι η παγίδευση ιόντων, όπου φορτισμένα σωματίδια συγκρατούνται μέσω ηλεκτρομαγνητικών πεδίων. Όμως, οι υπάρχουσες τεχνικές […]
