Сегодня 02 ноября 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → большой адронный коллайдер

Российские учёные больше не смогут работать с Большим адронным коллайдером

Российские физики с 1 декабря 2024 года лишатся доступа к объектам Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН), среди которых Большой адронный коллайдер (БАК). Сообщение об этому опубликовано в журнале Nature.

 Источник изображения: home.cern

Источник изображения: home.cern

Вместе с этим российские учёные должны сдать имеющиеся у них французские и швейцарские виды на жительство. При этом в Немецком синхротронном центре заявили, что отказ от сотрудничества с российскими физиками «оставит дыру». Там также отметили, что легко заменить российских учёных другими не удастся.

Продолжить исследования в ЦЕРНе смогут учёные, которые перешли из российских организаций в иностранные. По данным источника, около 90 россиян с 2022 года сделали такой выбор и еще 20 человек ищут места в зарубежных учреждениях в настоящее время. ЦЕРН также продолжит реализацию около 270 проектов с сотрудниками российского Объединённого института ядерных исследований на коллайдере NICA в подмосковной Дубне.

ЦЕРН объявил о прекращении сотрудничества с российскими учёными в марте этого года. В сообщении говорилось, что с организацией взаимодействуют менее 500 человек, связанных с учреждениями из России. В ЦЕРН также добавили, что ведётся подготовка по передаче задач на коллайдере другим группам специалистов. Вскоре после обострения ситуации на Украине в 2022 году ЦЕРН приостановил статус наблюдателя для России. Позднее организация не стала продлевать соглашения о сотрудничестве с Россией и Республикой Беларусь после истечения их сроков в 2024 году.

Учёные впервые квантово запутали топ-кварки — исполинов среди всех обнаруженных элементарных частиц

Топ-кварки или t-кварки, были обнаружены всего 30 лет назад. Они чрезвычайно массивны по сравнению с остальными элементарными частицами Стандартной модели. Это делает их уникальными и загадочными, открывая перспективы для новых открытий в области физики — неизвестных взаимодействий или частиц. Раскрывая секреты топ-кварков, учёные впервые смогли квантово запутать их пары, что произошло на Большом адронном коллайдере без экстремального охлаждения среды.

 Художественное представление пары запутанных топ-кварков. Источник изображения: CERN

Художественное представление пары запутанных топ-кварков. Источник изображения: CERN

До сих пор исследователи создавали квантовую запутанность лёгких частиц в условиях низких энергий. Обычно это были фотоны. Квантовая запутанность означает, что мы можем узнать некоторые квантовые свойства одной частицы (например, фотона) по детектируемым свойствам другой частицы из запутанной пары, даже если первая находится на краю Вселенной. При этом никакой передачи информации или энергии не происходит. Нам просто становятся известны определённые квантовые характеристики фотона из запутанной пары.

Топ-кварки — это частицы совершенно другого масштаба по массе и энергии. Они были открыты последними из шести типов кварков. Масса топ-кварка в 184 раза превышает массу протона и, например, значительно больше массы атома вольфрама. Запутать пару топ-кварков — значит выйти на энергетический уровень выше 10 ТэВ (тераэлектронвольт). В случае фотонов или других лёгких частиц (фотоны не имеют массы) для предотвращения разрушения квантовых состояний и запутанности экспериментальные системы охлаждаются до абсолютного нуля, чтобы минимизировать все внутренние колебания. Это известная проблема квантовых вычислений, которые страдают от короткого времени когерентности.

Для запутывания пар топ-кварков этого не потребовалось. Авторы исследования из коллаборации ATLAS создали необходимые для этого условия в процессе эксперимента на коллайдере БАК. Статья о работе вышла в журнале Nature. Похожую работу независимо также проделали учёные из коллаборации CMS, но их работа пока есть лишь на сайте препринтов arXiv.orgc.

Топ-кварки, благодаря своим свойствам, оказались удобным объектом для изучения запутанности с использованием относительно простых средств, по сравнению с другими случаями, и при этом на совершенно новом уровне энергий. Хотя стоит признать, что Большой адронный коллайдер трудно назвать «подручным инструментом», это вряд ли позволит в ближайшее время перевести эксперименты с топ-кварками в практическую плоскость квантовых вычислений или криптографии. Тем не менее, изучение квантовой запутанности на столь высокой энергетической ступени — это не просто шаг вперёд, это прорыв!

На Большом адронном коллайдере впервые получены нейтрино высоких энергий

Физики коллаборации FASER впервые смогли получить нейтрино высоких энергий в земной лаборатории. Рукотворные нейтрино были произведены на Большом адронном коллайдере (БАК). Характеристики этих частиц полностью соответствовали Стандартной модели. Учёным впервые удалось буквально пощупать эти неуловимые частицы, что поможет проверять теории в фундаментальной физике и расширять её границы.

 Трек нейтрино на фотоэмульсионной плёнке. Источник изображений: FASER

Трек нейтрино на фотоэмульсионной плёнке. Источник изображений: FASER

Нейтрино низких энергий регистрируются достаточно давно, например, это могут быть солнечные нейтрино. Также учёные научились регистрировать нейтрино сверхвысоких энергий, приходящие из глубин космоса. Для этого глубоко под землёй или в толще льдов (например, в Антарктике и на Байкале) размещаются детекторы, которые способны уловить эти частицы со сверхвысокой энергией. Полученные результаты соответствуют теории и служат доказательством правоты учёных.

Нейтрино высоких энергий регистрируются крайне редко и никогда не были получены на Земле искусственным путём. Речь идёт о диапазоне энергий от 200–300 ГэВ (гигаэлектронвольт) до 10 ТэВ. Впервые заявка о проникновении учёными в данный диапазон энергий была сделана в марте 2023 года. Что отдельно приятно, за анализ значительной части экспериментов и его теоретическое обоснование надо благодарить российский Объединённый институт ядерных исследований (ОИЯИ). Не исключено, что в подготовке новой работы, опубликованной в прошлом месяце в журнале Physical Review Letters, также принимали участие российские физики.

 Схема установки с детектором

Схема установки с детектором

Исследователи изучили часть объёма детектора FASER𝜈 в эквиваленте около 129 кг (общий вес детектора достигает 1,1 т — его датчики состоят из чередующихся пластинок вольфрама и фотоэмульсии). Учёным удалось выявить четырёх кандидатов в события от взаимодействий электронных нейтрино и восемь кандидатов события от взаимодействий мюонных нейтрино — все с достоверностью выше 5 «сигма», что эквивалентно открытию. Все кандидаты в рукотворные нейтрино были в малоизученном на практике диапазоне энергий от 520 до 1760 ГэВ. Измеренные характеристики частиц полностью соответствуют Стандартной модели, что стало очередным доказательством, что земная наука немного разбирается в том, как устроен наш мир.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Google представила Learn About — инструмент интерактивного обучения на базе искусственного интеллекта 3 ч.
Аудитория Threads превысила 275 млн пользователей за год с момента её запуска 6 ч.
У VK Cloud появился ИИ-консультант по облачным сервисам 9 ч.
На «Госуслугах» появилась форма для регистрации блогеров с аудиторией более 10 тыс. подписчиков 9 ч.
Правительство запретило незарегистрированным майнерам расходовать более 6000 кВт·ч электроэнергии в месяц 10 ч.
WhatsApp добавил новую функцию для быстрой организации чатов 16 ч.
Apple объявила о покупке популярного редактора изображений Pixelmator литовской разработки 16 ч.
Новая статья: Neva — белый Бим Черные рога. Рецензия 21 ч.
Авторы «Мора» объяснили, зачем превратили кампанию Бакалавра в Pathologic 3, и вспомнили про Самозванку 21 ч.
Google начал внедрять генеративный ИИ в «Карты» и другие геосервисы 22 ч.
В гонке за передовым ИИ техногиганты потратят в 2024 году более $200 млрд 4 ч.
Intel до сих пор не начала зарабатывать на контрактном производстве чипов — заказов очень мало 4 ч.
Созданы сверхтонкие солнечные панели для дирижаблей — их масса меньше 700 г на квадратный метр 5 ч.
OnePlus 13 возглавил рейтинг самых мощных Android-смартфонов по итогам октября 6 ч.
В США задумались о санкциях против китайских производителей дисплеев — они вытесняют всех конкурентов 6 ч.
Спутники мобильной связи AST SpaceMobile стали ярчайшими объектами на ночном небе — астрономы в шоке 6 ч.
Власти США готовят «план спасения Intel» на случай дальнейшего ухудшения её финансового положения 6 ч.
Samsung в 2025 году выпустит собственную гарнитуру смешанной реальности по цене до $1500 6 ч.
Австралия взялась заменить Китай на рынке редкоземельных металлов в случае обострения санкционной войны 6 ч.
Intel катастрофически отстала от NVIDIA и AMD по объёмам продаж ИИ-ускорителей, не продав Gaudi даже на $500 млн 7 ч.