РКЦ | Центр притяжения

Передовая EUV-литография впервые использована для изготовления спиновых кубитов

Бельгийский инновационный центр imec представил первое устройство на спиновых кубитах-квантовых точках, созданное с помощью высокоапертурной EUV-литографии (High-NA EUV). Эта технология, готовящаяся к внедрению в полупроводниковой индустрии для производства процессоров с нормами менее 2 нм, позволила добиться высокой точности и уменьшить вариативность параметров квантовых точек. Устройство, построенное на КМОП-совместимой платформе, с минимальным расстоянием между кубитами в 6 нм, открывает путь к интеграции миллионов кубитов на одном чипе. Это достижение знаменует собой важный шаг к масштабированию многокубитных систем, поскольку квантовые чипы начинают использовать те же производственные технологии, что и передовые кремниевые процессоры.

Российские инженеры разработали прототип пальчикового аккумулятора, который может подзаряжаться от беспроводного зарядного устройства стандарта Qi

Ученые Университета ИТМО создали прототип корпуса аккумулятора с помощью 3D-печати из фотополимерной смолы, которая не экранирует магнитное поле зарядной станции. Внутри расположены литий-полимерный аккумулятор и две печатные платы, обеспечивающие прием и преобразование энергии, обмен данными по протоколу Qi, контроль зарядки и преобразование напряжения до стандартных 1,5 В. Пока прототип имеет небольшую емкость — 65 мА·ч (0,24 Вт·ч), что примерно в 10 раз меньше, чем у обычного литий-ионного аккумулятора формата AA.

⚛️ РКЦ запустил курс для МШП «Т-Образования»

Вчера на площадке Московской школы программистов «Т-Образования» стартовал летний интенсив по квантовой физике и технологиям для школьников 9–11 классов. Курс продлится с 27 июля по 7 августа.

Интенсив разработан сотрудниками научной группы РКЦ «Квантовая оптика» совместно с группой «Квантовые информационные технологии». За две недели участники пройдут путь от повторения классической физики до знакомства с современными квантовыми технологиями.

В программе:
🔹 предпосылки появления квантовой механики;
🔹 волновые функции и операторы;
🔹 основы квантовых вычислений и криптографии;
🔹 работа с квантовыми симуляторами;
🔹 практические задачи по оптимизации.

Финальной точкой курса станет визит в Российский квантовый центр. Там школьники попробуют реализовать собственные программы оптимизации и запустить их на реальном оптическом симуляторе.

Материалы интенсива созданы при поддержке Российского квантового центра и Фонда целевого капитала МФТИ в рамках запуска онлайн-школы РКЦ и МФТИ по квантовым технологиям.

Желаем участникам увлекательного путешествия в квантовый мир!

Мало кто знает, но история самого знаменитого вопроса о внеземной жизни началась с пропавших мусорных баков.

Астрономы случайно напрямую обнаружили третью экзопланету у звезды Беты Живописца

Прямые наблюдения позволяют изучать свойства экзопланет, но стали возможны лишь с появлением крупных телескопов и чувствительных приемников излучения. Этот метод помогает обнаруживать крупные экзопланеты и коричневые карлики на широких орбитах, исследовать растущие протопланеты и эволюцию многопланетных систем.

Группа астрономов из Эдинбургского университета и Маркус Бонсе из Европейской южной обсерватории сообщила об открытии третьей экзопланеты у звезды Беты Живописца. На снимках обнаружился новый точечный источник излучения к юго-западу от светила, который из-за низкой чувствительности не был заметен при наблюдениях в период с 2003 по 2015 год.

Ученые пришли к выводу, что Бета Живописца d вписывается в модель экзогиганта с расчетной массой 2,4 массы Юпитера, радиусом 1,26 радиуса Юпитера и эффективной температурой 600 К. Она обладает низкой светимостью, демонстрирует заметные признаки наличия углекислоты в атмосфере и повышенную металличность по сравнению с экзопланетами-сиротами. Открытие Беты Живописца d позволяет объяснить частые транзиты экзокомет по звезде и структуру обломочного диска.

IBM и Dallara ускорили расчет конструкции гоночных болидов

Создание современных гоночных автомобилей – это кропотливый процесс, требующий тысяч часов сложных аэродинамических расчетов. Хотя искусственный интеллект уже ускоряет анализ гладких поверхностей, он пока не справляется с комплексными элементами, такими как диффузоры и передние крылья. Чтобы решить эту проблему, IBM и Dallara Group представили новый подход. Их нейронный оператор на основе графов обеспечивает достаточную точность для начальных этапов проектирования, значительно сокращая временные затраты.

В настоящее время компании исследуют потенциал квантовых и квантово-вдохновленных алгоритмов для дальнейшего ускорения расчетов. Важность аэродинамического дизайна выходит за рамки автоспорта: он критичен для легковых автомобилей и летательных аппаратов. Даже незначительное снижение аэродинамического сопротивления может привести к существенному повышению топливной эффективности и уменьшению вредных выбросов.

Пришло время для дайджеста новостей!

🔘 Астрономы отыскали одного нового кандидата в экзолуну.
Ученые из Европейской южной обсерватории предполагают, что один или два подобных объекта вращаются вокруг коричневого карлика CD-35 2722b, который, в свою очередь, обращается вокруг маломассивного красного карлика.

🔘 Российские инженеры разработали прототип пальчикового аккумулятора, который может подзаряжаться от беспроводного зарядного устройства стандарта Qi.
Корпус прототипа напечатан на 3D-принтере из фотополимерной смолы. Помимо перезаряжаемого литий-полимерного аккумулятора, внутри находятся две печатные платы с приемной и преобразующей электроникой. Она выпрямляет переменный ток от катушки, отвечает за обмен данными по протоколу Qi.

🔘 Объявлены четыре лауреата Филдсовской премии 2026.
На Международном математическом конгрессе в Филадельфии вручили Филдсовскую премию — одну из самых престижных наград в мировой математике, которую присуждают раз в четыре года ученым младше 40 лет.

Наночастицы фторида лютеция повысят качество МРТ и эффективность радиотерапии рака

Лучевая терапия остается одним из основных методов лечения рака, однако ее эффективность ограничивают повреждения здоровых тканей. Наночастицы, усиливающие чувствительность клеток к облучению (радиосенсибилизаторы), являются одним из наиболее перспективных способов повышения эффективности лучевой терапии опухолей.

Исследователи из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН синтезировали новый тип наночастиц, которые позволяют одновременно повысить контраст изображений с магнитно-резонансных томографов и усиливают гибель раковых клеток при радиотерапии. Гидротермальным методом ученые синтезировали, охарактеризовали и исследовали на девяти культурах нормальных и опухолевых клеток новый тип нанорадиосенсибилизатора на основе фторида лютеция с гадолинием, который эффективен при сочетанном облучении рентгеновским излучением.

Уникальность такой наносистемы в том, что она обладает МРТ активностью, что обеспечивает возможность визуализации опухоли и контроля процесса облучения. Такой нанотераностик позволяет эффективно убивать опухолевые клетки под контролем МРТ-визуализации

Исчерпывающее объяснение, почему в тетрадках математиков всё всегда идеально сходится, а у физиков — как повезёт

Обсерватория Einstein Probe заметила слияние шести галактик в центре скопления галактик

Скопления галактик — крупнейшие гравитационно связанные структуры Вселенной, содержащие от десятков до тысяч галактик. В их центрах обычно находятся ярчайшие галактики, формирующиеся за счет слияний с другими галактиками, которые мигрируют к центру под действием динамического трения. Однако до сих пор неясно, какие слияния — крупные или мелкие — вносят основной вклад в их рост, а также как этот процесс связан с эволюцией самого скопления.

Китайские астрономы при помощи космической рентгеновской обсерватории Einstein Probe обнаружили уникальную систему из шести сливающихся воедино галактик в центре скопления галактик WHY J050106.2+013714. Исследователи рассчитали, насколько редким может быть событие слияние шести галактик в центре скопления галактик — для этого они проанализировали выборку из более чем 52 тысяч скоплений галактик с красными смещениями менее 0,2.

Крайне редкое в Местной Вселенной явление в будущем приведет к формированию очень массивной ярчайшей галактики скопления массой около 1,16×10^12 масс Солнца, что на пару порядков больше, чем звездная масса Млечного Пути.

Астрономы нашли кандидата в самый далекий галактический бар

Центральные перемычки (бары) есть примерно у 60% дисковых галактик в Местной Вселенной. Они существенно влияют на эволюцию галактик, регулируя активность ядра и звездообразование. Хотя считается, что бары возникают из-за гравитационных неустойчивостей, приливных взаимодействий или слияний галактик, механизм и время их появления в ранней Вселенной остаются неизвестными. Чтобы выяснить, когда возникли первые галактические бары, астрономы ищут их во все более далеких галактиках. До недавнего времени рекордсменом была система GN20.

Группа астрономов из Университета Цинхуа сообщила об обнаружении нового кандидата в самый далекий галактический бар. Он наблюдается в спиральной галактике M1149-BSG-z5, которую ученые отыскали в окрестностях скопления галактик MACS J1149+2223 в ходе анализа данных наблюдений инструментов NIRCam и NIRISS «Джеймса Уэбба».

Обнаружение бара спустя всего около 1,2 миллиарда лет после Большого взрыва показывает, что некоторые спиральные галактики приобретали сложную внутреннюю структуру значительно раньше, чем предполагали многие модели их эволюции. Авторы полагают, что перемычки могли быстро формироваться в богатых газом галактиках, особенно при взаимодействии с соседними галактиками.

Гибридный вычислитель впервые смоделировал белковый комплекс, состоящий из 12 635 атомов

Ученые из Cleveland Clinic, RIKEN и IBM с использованием гибридных вычислительных систем смогли симулировать белковые структуры, состоящие из 11 608 атомов (Т4-лизозим) и 12 635 атомов (трипсин). Это крупнейшая на сегодняшний день симуляция биологически значимых молекул с использованием квантового оборудования. В основе метода лежит квантовая диагонализация на основе выборок (SQD). Для генерации 1,3 миллиарда выборок электронных конфигураций молекул потребовалось более 100 часов машинного времени и до 92 кубит двух квантовых процессоров IBM. Диагонализация гамильтониана была выполнена с помощью суперкомпьютеров Fugaku и Miyabi-G.

Исследователи признают, что гибридный подход пока уступает лучшим классическим методам по производительности. Однако, по мере масштабирования гибридных вычислителей, ожидается достижение значительного преимущества.

В Китае разработали перовскит-органический фотоэлемент с высоким КПД и сроком службы

Главной проблемой гибридных солнечных элементов долгое время оставалась химическая нестабильность. Галогениды в перовскитном слое со временем разделяются, образуя микроскопические дефекты, из-за чего фотоэлемент быстро теряет эффективность и деградирует. Помимо этого, традиционные кремниевые солнечные панели жесткие, тяжелые и требуют высокотемпературного производства.

Специалисты из Института химии Китайской академии наук решили эту проблему. Ученые разработали фотоэлемент с верхним слоем из перовскита и нижним — из органических полупроводников. Такая конструкция поглощает более широкий диапазон солнечного спектра, чем обычные фотоэлементы, повышая эффективность преобразования света. КПД таких перовскитно-органических тандемных солнечных элементов составил 28,04%.

При успешном внедрении технологии возможен прорыв в возобновляемой энергетике, которая может стать доступной для гаджетов, космических станций и даже оконных стекол.

Я попытался за 3 минуты разобраться в квантовых компьютерах и вычислениях в Российском квантовом центре в Сколково вместе с Димой Чермошенцевым @quantalks. А заодно понять, помогут ли они карбону? 😁 Смотрим, что из этого вышло 😉
Спасибо @kvantach за предоставленную возможность!🤝

Тензорные сети против D-Wave

Ученые из Центра вычислительной квантовой физики при Институте Флэтайрон с использованием тензорных сетей с высокой точностью рассчитали квантовую систему из сотен взаимодействующих кубитов на двумерных и трехмерных решетках. Примечательно, что для этих сложных вычислений оказалось достаточно мощности обычного ноутбука. Полученные результаты полностью совпали как с теоретическими предсказаниями, так и с данными, полученными ранее на мощном 5 000-кубитном квантовом вычислителе D-Wave Advantage.

В D-Wave оперативно отреагировали на публикацию, подчеркнув, что эффективность тензорных сетей ограничена определенным классом задач. По мнению компании, такие методы не позволяют эффективно моделировать сильно коррелированные спиновые стекла на кубических и алмазных решетках, а также многомерные задачи с бикликами. Именно эти направления D-Wave считает наиболее перспективными для демонстрации квантового преимущества и полагает, что они по-прежнему остаются крайне сложными для классических алгоритмов.

Ученые из Российского квантового центра, Университета ИТМО и МФТИ нашли способ изучать материалы будущего с помощью света

Российские исследователи впервые показали, что коллективное поведение электронов в ультратонком материале можно наблюдать с помощью света — без сильного внешнего магнитного поля и сложной системы электрических контактов. Новый метод поможет лучше понять сложные состояния вещества, от которых зависит разработка новых материалов, квантовой электроники и твердотельных квантовых симуляторов.

Ученые исследовали монослой диселенида вольфрама — двумерный полупроводник толщиной менее одного нанометра. При охлаждении образца ниже 26 K, или примерно –247 °C, и точной настройке плотности частиц электроны начинали выстраиваться в регулярную структуру — вигнеровский кристалл.

Обычно подобные состояния изучают с помощью электрических измерений. В новой работе исследователи обнаружили признаки электронного кристалла по изменению оптического отклика материала. Теоретическая модель и экспериментальный протокол, разработанные в ИТМО, позволили определять период электронной структуры по спектрам отражения.

Такой почти бесконтактный метод упрощает изучение систем, в которых частицы сильно взаимодействуют и ведут себя как единое целое. Именно коллективные эффекты лежат в основе сверхпроводимости, необычного магнетизма и других перспективных состояний вещества.

В будущем двумерные структуры могут стать основой твердотельных квантовых симуляторов — платформ для моделирования сложных материалов и процессов, расчеты которых недоступны даже классическим суперкомпьютерам.

Мы впервые показали, что такое сложное состояние электронов в монослое диселенида вольфрама можно увидеть напрямую с помощью света. В эксперименте электроны в атомарно тонком полупроводнике выстраиваются в регулярную структуру, а ее появление меняет оптический отклик материала, что дает научному сообществу новый инструмент для изучения квантовых состояний, в которых большое число частиц ведет себя как единое целое

— отметил Александр Чернов, руководитель научной группы Российского квантового центра и МФТИ, один из авторов работы.

Работа опубликована в авторитетном научном журнале Physical Review B и реализована в рамках дорожной карты по развитию квантовых вычислений.

🔤🔤🔤🔤

Сегодняшняя история — очень известная и забавная байка, которая много лет ходила про Эйнштейна. И хотя документальных подтверждений этой истории нет, как анекдот она оказалась настолько удачной, что прочно вошла в научный фольклор.

Ученые рассчитали пространственно-временной предел в сверхбыстрой микроскопии

Группа физиков из Регенсбургского университета и Института Макса Планка в Гамбурге рассчитала временное разрешение сканирующей туннельной микроскопии, управляемой световыми волнами, до аттосекундного уровня, достигнув пространственно-временного предела в сверхбыстрой микроскопии в реальном пространстве.

Для этого ученые собрали экспериментальный атомно-силовой микроскоп с оптическим управлением на терагерцовых частотах и возбуждали импульсами ближнего инфракрасного диапазона электроны в наконечнике микроскопа, из-за чего их волновая функция стала менее локализованной. Подобранные настройки разработанного авторами микроскопа позволяют сохранить атомное пространственное разрешение и исследовать сверхбыструю электронную динамику с точностью до отдельных атомов.

Знания о существовании такого фундаментального барьера, позволят разработчикам квантовых компьютеров, сверхбыстрых датчиков и наноэлектронных устройств точнее прогнозировать поведение электронов в атомных масштабах.