Неожиданные результаты получили физики из Корнелльского университета, детально исследовавшие так называемое спин-орбитальное взаимодействие электронов и дырок в углеродных нанотрубках. Это взаимодействие оказалось неожиданно сильным, что в корне меняет взгляд на возможные приложения нанотрубок в спинтронике и квантовых вычислениях.

Спин-орбитальное взаимодействие - это слабый релятивистский эффект, который приводит к небольшому расщеплению спектральных линий атомов. Он возникает из-за того, что спины электронов, движущихся по орбитам вокруг ядра, "чувствуют" магнитное поле, порождаемое зарядом ядра, которое, как ток в катушке соленоида, "вращается вокруг электрона" в связанной с самим электроном системе отсчета. Несмотря на свою слабость, спин-орбитальное взаимодействие играет важную роль в спинтронике. Именно оно приводит к тому, что спин движущихся по проводнику электронов, взаимодействуя с зарядами ядер атомов, быстро приобретает случайную ориента ... Читать дальше »

Блестящая идея пришла в голову профессору Массачусетского технологического института Сету Ллойду (Seth Lloyd). Пока специалисты по квантовой информации безуспешно борются с тепловым шумом, который быстро разрушает нежные квантовые состояния, ученый решил "перевернуть" задачу и использовать квантовые состояния именно для борьбы с шумом.

Для решения (пока, к сожалению, только умозрительного) этой задачи пригодилась уже созданная теория и накопленный опыт работы с запутанными квантовыми состояниями частиц, в которых одна частица "чувствует" состояние своей "напарницы". В работе речь идет о фотонах и оптике, но сама идея применима и к любым другим квантовым частицам.

Обычно в оптической системе для получения изображений (вроде микроскопа или кинокамеры) требуется сначала осветить объект, а потом регистрировать отраженный им свет. И если освещение слабое, а в фотоприемник попадают лишние фотоны от случайных источников, то изображение разм ... Читать дальше »

Еще один шаг на тернистом пути к полноценным квантовым информационным системам удалось сделать физикам из Бристольского университета в Великобритании. Там впервые реализовали квантово-оптические логические вентили непосредственно в кремниевом чипе.

Речь идет о реализации полностью оптического вентиля CNOT (контролируемое отрицание). У такого вентиля поступающий на вход кубит передается на выход неизменным, если на втором управляющем входе ноль, но изменяется на противоположный, если на управляющем входе единица. Ранее вентиль уже был реализован на лабораторном оптическом столе с помощью сложного набора зеркал, смесителей и делителей лучей, а также сопутствующего оборудования. Разумеется, о практическом использовании подобных конструкций никто и не помышлял. Теперь ученым удалось вместить сразу сотню таких вентилей в небольшой кремниевый чип, изготовленный с помощью обычной фотолитографии.

Громоздкую настольную конструкцию заменили ше ... Читать дальше »

Безопасность веб-браузеров давно стала главной причиной головной боли для их разработчиков. В каждом современном приложении подобного рода есть уязвимости, которые могут быть использованы для несанкционированного доступа к данным пользователя. К десяткам дыр в самих браузерах добавляются сотни опасных ошибок в бесчисленных плагинах. Пока девелоперы устраняют известные проблемы, взломщики уже эксплуатируют свежие находки - и так без конца. Впрочем, свет в конце тоннеля забрезжил: группа американских исследователей из Иллинойского университета (University of Illinois at Urbana-Champaign) готовит к выпуску экспериментальный веб-браузер, построенный с нуля с прицелом на информационную безопасность и нареченный Opus Palladianum (OP; название одной из техник художественной мозаики - и реверанс в сторону первого браузера Mosaic).

Идея, положенная в основу браузера, многим покажется крамольной. По мнению создателей, Opus Palladianum, задуманный как ... Читать дальше »

Принципиально новый высокотемпературный сверхпроводник на основе железа открыли химики из Токийского технологического института. Новый материал не бьет никаких рекордов, становясь сверхпроводящим при 26 градусах выше абсолютного нуля, но обещает помочь ученым разобраться с самим механизмом сверхпроводимости.

Открытые более двадцати лет назад высокотемпературные сверхпроводники, для охлаждения которых использовался сравнительно дешевый жидкий азот, обещали произвести быструю революцию в энергетике, электротехнике и электронике. Они должны были свести к нулю огромные потери энергии на бесполезный нагрев проводов. Но прошло двадцать лет, а коммерческие приложения высокотемпературной сверхпроводимости еще надо поискать.

Дело в том, что несмотря на титанические усилия исследователей механизм высокотемпературной сверхпроводимости до сих пор не очень понятен. Теорий предостаточно (даже, пожалуй, чересчур), но это почти равносильно их отсутствию. Разв ... Читать дальше »

Кто из нас не злился, когда срочно понадобившийся скотч, вместо того чтобы разматываться ровной лентой, вдруг отрывался коротким треугольником. Так "неправильно" почему-то ведет себя не только скотч, но и старые обои, пленка, в которую упакованы компакт-диски, кожура помидоров и многие другие покрытия. И вот, наконец, международной команде ученых из Чили, США и Франции, координируемой из Университета Сантьяго, удалось разобраться, в чем тут дело. Полученное учеными простое соотношение хорошо описывает это распространенное явление и поможет избежать проблем во многих практических приложениях, от упаковки товаров до производства электроники.

Как выяснилось, образование треугольной прорехи обусловлено тремя свойствами липкой пленки - упругостью, энергией приклеивания и энергией разрыва. Ученым удалось вывести формулу, которая связывает эти свойства и угол треугольника, в виде которого отрывается пленка. Стало понятно, почему иногда возн ... Читать дальше »

Любопытный способ увеличения нужной части карты разработала японская фирма Alps Mapping сотрудничестве с Нагойским технологическим институтом. Увеличенный кусочек не теряет связей со своим окружением, что должно значительно облегчить чтение карты и ориентацию на местности.

Есть несколько способов зуммирования карт - от простейшего увеличения фрагмента во весь экран до различных комбинаций типа "картинка в картинке". Но ни один из них не позволяет сразу увидеть связь выделенной области с остальной частью карты. Это зачастую вынуждает пользователя подолгу возиться с картой и несколько раз менять масштаб туда-обратно, чтобы разобраться, где что находится и как туда побыстрее добраться.

С помощью нового способа карта увеличивается так, будто к ней приложили широкоугольную линзу "рыбий глаз", которая охватывает сразу все полупространство. Область увеличения состоит из двух концентричес ... Читать дальше »