Чем физика может помочь медицине?

Директор по стратегическому развитию LIFT Center и руководитель QLU Максим Острась рассказал о том, как физика (в том числе квантовая) подстегнула прогресс в области медицины

🔵Присоединяйтесь к трансляции сессии «Настоящее и будущее междисциплинарных исследований мозга»

❔Какой путь должен пройти человек, чтобы стать ученым?

Делится секретом Руслан Юнусов, сооснователь Российского квантового центра, на сессии «Путь ученого в мире будущих технологий» во время III Конгресса молодых ученых

Что делать, чтобы никогда не сомневаться в выбранной профессии?

➡️Занимайся чем-то самым крутым!

Совет от Олега Гусева, ведущего научного сотрудника Казанского (Приволжского) федерального университета.

P.S. Кажется, пора вводить рубрику🙂

Физики из Польши увидели интерференцию от двух закрученных пучков света

И в теории и на практике классический свет чаще всего имеет плоский или сферический волновой фронт (поверхность с одинаковой фазой) – распространяется как волны от брошенного в воду камня или строгими плоскостям как доминошки на багажной ленте. В конце прошлого века ученые научились готовить свет, волновой фронт которого похож на спираль, причем на самой оси распространения интенсивность света равна нулю. Такой свет помимо обычных характеристик обладает орбитальным угловым моментом. Это значит, что с помощью закрученного света можно, например, управлять веществом, которое этим светом облучается, и увеличивать разрешение оптической микроскопии. А еще выяснилось, что емкость орбитального углового момента выше, чем других параметров (например, частоты), поэтому с ее помощью можно передавать большие объемы информации.

Поведение закрученного света во много отличается от классического, поэтому физики активно исследуют его в разных экспериментах. Например, польские ученые наложили два закрученных по часовой стрелке луча и обнаружили феномен – возникшая суперпозиция раскрутила их против часовой стрелки. Такое явление предсказывалось теоретически и получило название обратный поток, однако раньше никому не удавалось реализовать его экспериментально.

🔥 Оу, всем привет, это квантовый Куджи подкаст!

🎙️Самый молодой профессор физики в России, руководитель научной группы «Квантовые информационные технологии» Российского квантового центра Алексей Федоров стал гостем Kuji подкаста и обсудил с Андреем Коняевым и Тимуром Каргиновым популяризацию науки и квантовую физику.

Теперь вы знаете, чем заняться сегодня вечером!

Китайский фотонный вычислитель JiuZhang 3 установил новый рекорд скорости

Первый фотонный процессор JiuZhang был собран командой Жан-Вэй Пена в Университете науки и технологий Китая в 2020 году. В первых двух версиях вычислителя было 76 и 113 кубитов, а в представленной недавно третьей ученые увеличили это число до 255.

Как и в прошлые разы для проверки возможностей Jiuzhang 3.0 ученые решали на нем известную задачу бозонного сэмплинга, в которой фотоны проходят через набор интерферометров (лабиринт из кристаллов и зеркал). В итоге Jiuzhang 3 решил задачу с самой высокой сложностью выборки в 20 миллиардов раз быстрее чем потребовалось бы самому мощному на сегодняшний день классическому суперкомпьютеру.

Несмотря на долгую историю исследований по преобразованию солнечного света в электричество, все еще главная проблема фотоэлементов – низкий коэффициент преобразования.

При этом для внедрения в современные устройства фотоэлементы должны быть гибкими, для чего отлично подходят пленочные фотоэлементы. Недавно сингапурские ученые разработали тонкопленочный тандемный фотоэлемент с коэффициентом преобразования солнечного света в электричество в 29,9% (“Тандемный” означает, что он состоит из нескольких слоев, каждый из которых эффективен в определенной части спектра).

По словам исследователей это наивысший результат для двойных солнечных элементов из перовскита и селенида меди и индия.

Обычно мы делимся в вами цитатами великих физиков, а сегодня решили дать слово выдуманному (но не менее гениальному) ученому — лауреату Нобелевской премии, доктору Шелдону Куперу из сериала «Теория большого взрыва».

Алгоритмы на основе постквантового шифрования – самые надежные и их нельзя взломать!

🎙В новом выпуске проекта «Потолкуем» Антон Гугля, руководитель российской компании-разработчика комплексных программных решений кибербезопасности на основе постквантовых алгоритмов шифрования QApp, делится интересным про то, что такое постквантовая криптография и как защититься от квантовой угрозы.

Специальную теорию относительности разработал в 1905 году Эйнштейн и в то время она привела к радикальному пересмотру представлений о свойствах пространства и времени. Физик предложил не рассматривать движение двух объектов относительно друг друга, а принимать один из них в качестве системы отсчета.

СТО работает лишь в одном специальном случае: когда движение прямолинейное и равномерное. Относительность нужна для того, чтобы понимать, когда движение зависит от наблюдателя, а когда нет. Движение объектов в пространстве описывается пространственно-временными диаграммами. С их помощью можно судить о характере движения от разных наблюдателей, которые должны быть неподвижны! Когда наблюдатель тоже движется, а наблюдаемое тело начинает ускоряться или куда-то сворачивать, то действовать начинает общая теория относительности (ОТО), тоже разработанная Эйнштейном.

Если найти в физической системе что-то, что неизменно для наблюдателя, то можно, буквально, схватить Вселенную за хвост, то есть за истину! Для тех, кто хочет поближе познакомиться с СТО, предлагаем посмотреть серию коротких видео или даже целый фильм!

#Куб_Зельманова

Пришло время для дайджеста новостей!

Обнаружена новая экзопланета
Астрономы обнаружили нептуноподобную экзопланету, которая образована не по стандартной модели планетообразования и находится на небольшом расстоянии от своей маломассивной звезды.

Ученые собрали решетку из атомов лантаноида
В структуре решетки физики использовали два валентных электрона, позволившие получить новый рекорд по производительности в создании многокубитных операций и во времени жизни атомов.

Российские ученые изучили влияние атмосферного электричества на квантовое распределение ключей в проводных линиях связи
Ученые из МТУСИ и МЭИ провели ряд исследований, направленных на изучение воздействия атмосферных зарядов на различные модели оптических кабелей, по которым передаются данные, защищенные технологией квантового распределения ключей.

🥒Российские ученые впервые собрали урожай огурцов в Антарктиде

Ученые Арктического и Антарктического научно-исследовательского института собрали рекордный урожай овощей и впервые вырастили огурцы на станции Восток в Антарктиде. За 60 дней с момента высадки удалось вырастить 16,5 килограмма плодов.

Ранее российские полярники впервые успешно вырастили в Антарктиде арбузы. В институте отметили, что вырастить огурцы на станции было значительно проще, чем арбузы, так как они менее прихотливые.

По данным учёных, в двух оранжереях на станции Восток с использованием беспочвенной технологии «панопоника» на одном квадратном метре площади в год можно вырастить до 100 килограммов огурцов, 29 килограммов томатов, 11 килограммов сладкого перца и 149 килограммов листовой капусты.

Делимся отличным лайфхаком, как НЕ проводить пару для студентов😁

«Ну, если совсем просто, то вот так» 😁

Вице-премьер Дмитрий Чернышенко на III Конгрессе молодых ученых попросил Алексея Федорова разъяснить на обывательском уровне, в чем разница между кубитами и кудитами. Смотрим 👍

Как известно, Лев Ландау любил шутки и проделки. Удивительно, как в одном человеке сочетался холодный гениальный ум и столь несерьезное поведение. Сегодня мы расскажем вам историю об очередных проделках Дау.

Фаза+электрон=фазотрон

Эта формула описывает принцип работы фазотрона! Своей геометрической формой и траекторией движения заряженных частиц он похож на циклические ускорители, о которых мы уже писали – микротрон и циклотрон (поэтому иногда его называют синхроциклотроном). Но если в микротроне и циклотроне частицы двигались по окружностям разного радиуса для того, чтобы быть в нужной фазе с электрическим полем, то в фазотроне, наоборот, частицы двигаются по постоянным траекториям, а фаза переменного электрического поля меняется.

Кстати, первый ускоритель, который построили в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне, был именно фазотрон! Руководителем проекта был сам Курчатов, а фазотрон построили и запустили меньше чем за год. На нем удалось ускорить протоны до 480 МэВ. До 1953 г. синхроциклотрон оставался крупнейшим ускорителем в мире. А в 1953 г. после существенной реконструкции его высокочастотной системы получился протонный вариант ускорителя на энергию протонов 680 МэВ.

#Ускорители

Российские ученые открыли волну, способную переносить вещество

Согласно общепринятой точке зрения, которая зафиксирована в большинстве современных учебников физики, волны переносят энергию и информацию, но не переносят вещество. Физики Объединенного института высоких температур РАН доказали, что солитоны переносят еще и вещество.

🌊Ученые проанализировали свойства солитонов — уединенных волн, которые существуют благодаря балансу нелинейных и дисперсионных эффектов. Такие волны довольно широко распространены в природе: самыми наглядными примерами солитонов можно считать цунами или приливную волну. Ученые ОИВТ РАН доказали, что солитоны могут переносить не только энергию, но и вещество.

Полученные результаты имеют не только теоретическое значение. В будущем они могут использоваться при анализе потоков заряженных частиц в плазме, при изучении процессов в магнитосфере Земли и солнечной активности, а также смогут применяться в системах предупреждения о цунами и для решения других задач.

Сегодня на кубе – общая теория относительности!

В прошлый раз мы писали про СТО, в которой в отличие от привычной школьной механики в игру вступает константа с – скорость света. Если переместиться по кубу к Общей теории относительности, то видно, что теперь к скорости света должна добавиться еще и гравитационная постоянная G. Причем же тут гравитация?

Дело в том, что в описании распространения гравитационного поля возникала нестыковка – получалось, что его действие распространяется быстрее скорости света. Эйнштейну удалось решить эту проблему – он предложил рассматривать наличие гравитационных объектов как искривление пространства. Так в ОТО возник эффект замедления времени – время по мере приближения к Земле идёт медленнее. А позже ему удалось объединить все в одну теорию!

Более того, искривление в пространстве создаёт изменения в течение времени. Например, часы в горах будут тикать медленнее, чем часы, лежащие на земле. Это доказали физики Хафеле и Китинг в 1971 году, когда на самолетах, летящих в противоположных направлениях, были установлены два атомных часовых механизма (а мы помним, что атомные часы намного точнее обычных, потому что их колебания измеряются на уровне атомов и молекул). Относительное движение оказало измеримое воздействие и создало разницу во времени между двумя часами. Кстати, именно благодаря атомным часам удалось доказать предположения Эйнштейна о том, что гравитация влияет на время.

Эксперименты, проведенные со времени публикации Эйнштейном своей великой теории, подтвердили, что пространство и время действительно воспринимаются по-разному в зависимости от скорости движения объектов.

#Куб_Зельманова