mem it

Ученые из Массачусетского технологического института полагают, что им впервые удалось синтезировать кристалл, который они считают двухмерной квантовой спиновой жидкостью, то есть твердым материалом, атомные спины которого продолжают быть подвижными даже при температуре в минус 253 градуса, так называемый абсолютный ноль.

Кристалл, известный как гербертсмитит, является частью семьи кристаллов, называемых Zn-паратакамитами. Впервые представители этого семейства были обнаружены еще в 1906 году. Отметим, что физики начали уделять большое внимание квантовой спиновой жидкости с 1987 года, когда Нобелевский лауреат Филипп Андерсон предположил, что квантовая теория спиновой жидкости может быть связана с таким явлением, как сверхпроводимость - эффектом, снижающим электрическое сопротивление материала до нуля.

По словам разработчиков, ученые довольно давно искали материалы, сохраняющие квантовый спин до экстремально низких температур. На сегодня практически все известные материалы теряют свою динамику спина при низких температурах, так как происходит потеря кинетической энергии.

Идентифицировав квантовую спиновую жидкость и произведя из нее монолитные кристаллы, технически можно, во-первых, получить высокотемпературные сверхпроводники, а во-вторых, исследовать новые атомные состояния вещества. В дальнейшем все эти данные можно использовать при производстве будущих микросхем.

Сейчас гербертсмитит является диэлектриком, а не сверхпроводником, но ученые уверены, легитирование кристалла за счет замены молекул хлора молекулами серы, может превратить его в сверхпроводник.

На данный момент ученые смогли синтезировать лишь 0,3 грамма "чистого" кристалла и убедились в том, что в реальности проявляет необычные свойства квантовой спиновой жидкости. В Массачусетском технологическом институте говорят, что сейчас они на практике реализуют, то, за что в 1998 году была вручена Нобелевская премия по физике.

Накануне новый марсианский аппарат Curiosity начал передавать на Землю первые данные, в том числе панорамное фото окружающей аппарат поверхности Марса. Одновременно с этим, инженеры НАСА начали загружать в основной компьютер Curiosity новую версию программного обеспечения. До сих пор здесь стояло ПО, позволяющее аппарату лететь до Марса, теперь же это ПО заменяют на то, что позволит ему вести научную работу непосредственно на поверхности Красной планеты.

"Нам предстоит провести целую серию операций, чтобы активизировать новое программное обеспечение. Цена ошибки тут очень велика. Если что-то пойдет не так, мы просто потеряем аппарат на Марсе и все, поэтому данные операции просто обязаны быть успешными. Не хотелось бы стать парнем, который стал причиной потери аппарата, стоимость в 2,5 млрд долларов", - говорит Стив Скандор, старший менеджер по программному обеспечению в Лаборатории реактивного движения НАСА.

Майкл Уоткинс, менеджер проекта Curiosity в Лаборатории реактивного движения, заявил на пятничной пресс-конференции о том, что сейчас у НАСА уже есть версия рабочего программного обеспечения для загрузки на Curiosity, причем этот софт еще не был готов на момент старта аппарата и его дописывали, когда марсоход уже летел на планету. Уоткинс говорит, что сейчас инженеры НАСА проверяют оба бортовых компьютера Curiosity на готовность к обновлению.

После начала процедуры обновления до ее завершения пройдет примерно два дня, еще два дня будет затрачено на обновление основного и резервного компьютеров. "После загрузки мы дадим команду на начало большой последовательности действий, причем в процессе обновления будет этап, когда на протяжении примерно восьми часов мы вообще не сможем связаться аппаратом", - говорит Скандор.

По его словам, на Земле процесс обновления тестировался неоднократно, но когда начинается реальное обновление, всегда присутствует естественное волнение. "Это не просто обновить программу на удаленном компьютере. У нас на другом конце канала нет служебного администратора, который в случае чего может помочь. У нас есть лишь одна попытка. Мы передаем код и просто ждем ответа", - рассказал он.

Всего в процессе написания программ для Curiosity и их тестирования принимают участие более 100 программистов. Созданная версия программного обеспечения для Curiosity является самой сложной из всех ранее созданных программ для марсоходов. Системный интерпретатор программы понимает более 1000 команд.

Место		Cтрана	Золотые медали	Серебряные медали	Бронзовые медали	Всего
1		США	46	29	29	104
2		Китай	38	27	22	87
3		Великобритания	29	17	19	65
4		Россия	24	25	33	82
5		Южная Корея	13	8	7	28
6		Германия	11	19	14	44
7		Франция	11	11	12	34
8		Италия	8	9	11	28
9		Венгрия	8	4	5	17
10		Австралия	7	16	12	35
11		Япония	7	14	17	38
12		Казахстан	7	1	5	13
13		Нидерланды	6	6	8	20
14		Украина	6	5	9	20
15		Куба	5	3	6	14
16		Новая Зеландия	5	3	5	13
17		Иран	4	5	3	12
18		Ямайка	4	4	4	12
19		Чехия	4	3	3	10
20		КНДР	4	0	2	6
21		Испания	3	10	4	17
22		Бразилия	3	5	9	17
23		Белоруссия	3	5	5	13
24		ЮАР	3	2	1	6
25		Эфиопия	3	1	3	7
26		Хорватия	3	1	2	6
27		Румыния	2	5	2	9
28		Кения	2	4	5	11
29		Дания	2	4	3	9
30		Польша	2	2	6	10
30		Азербайджан	2	2	6	10
32		Турция	2	2	1	5
33		Швейцария	2	2	0	4
34		Литва	2	1	2	5
35		Норвегия	2	1	1	4
36		Канада	1	5	12	18
37		Швеция	1	4	3	8
38		Колумбия	1	3	4	8
39		Грузия	1	3	3	7
39		Мексика	1	3	3	7
41		Ирландия	1	1	3	5
42		Словения	1	1	2	4
42		Сербия	1	1	2	4
42		Аргентина	1	1	2	4
45		Тунис	1	1	1	3
46		Доминиканская Республика	1	1	0	2
47		Тринидад и Тобаго	1	0	3	4
47		Узбекистан	1	0	3	4
49		Латвия	1	0	1	2
50		Алжир	1	0	0	1
50		Багамские Острова	1	0	0	1
50		Уганда	1	0	0	1
50		Венесуэла	1	0	0	1
50		Гренада	1	0	0	1
55		Индия	0	2	4	6
56		Монголия	0	2	3	5
57		Таиланд	0	2	1	3
58		Египет	0	2	0	2
59		Словакия	0	1	3	4
60		Армения	0	1	2	3
60		Бельгия	0	1	2	3
60		Финляндия	0	1	2	3
63		Китайский Тайбэй	0	1	1	2
63		Эстония	0	1	1	2
63		Малайзия	0	1	1	2
63		Болгария	0	1	1	2
63		Пуэрто-Рико	0	1	1	2
63		Индонезия	0	1	1	2
69		Португалия	0	1	0	1
69		Черногория	0	1	0	1
69		Ботсвана	0	1	0	1
69		Кипр	0	1	0	1
69		Гватемала	0	1	0	1
69		Габон	0	1	0	1
75		Молдавия	0	0	2	2
75		Катар	0	0	2	2
75		Сингапур	0	0	2	2
75		Греция	0	0	2	2
79		Марокко	0	0	1	1
79		Саудовская Аравия	0	0	1	1
79		Кувейт	0	0	1	1
79		Бахрейн	0	0	1	1
79		Афганистан	0	0	1	1
79		Таджикистан	0	0	1	1
79		Гонконг	0	0	1	1

Поскольку недавние измерения свойств хиггсовского бозона показывают некоторое отличие от предсказаний Стандартной модели, теоретики изучают сейчас самые разные модели, которые могли бы объяснить эти отличия. Одна из рассматриваемых возможностей состоит в том, что в области 126 ГэВ имеется не один, а сразу два или больше нейтральных хиггсовских бозонов с одинаковой или очень близкой массой, но существенно отличающимися свойствами. Детектор же в силу своего недостаточного энергетического разрешения «видит» только один пик, который сейчас и интерпретируется как один-единственный бозон, но с необычными свойствами. Пример такой ситуации в рамках одной из неминимальных суперсимметричных моделей (NMSSM) недавно обсуждался в статье arXiv:1207.1545.

В этой связи возникает естественный вопрос: если мы не можем экспериментально разделить два близких пика из-за плохого энергетического разрешения, существует ли какой-то иной способ отличить такую двух- или многохиггсовскую ситуацию от ситуации с действительно одним хиггсовским бозоном? Именно этот вопрос изучался в появившейся на днях статье arXiv:1208.1817. Все вычисления для примера были проведены в рамках той же модели NMSSM, но авторы подчеркивают, что их подход сгодится и для других моделей.

Они предлагают не просто изучать рождение и распад бозона Хиггса, а раздельно измерять, какой процент бозонов Хиггса рождается за счет слияния двух глюонов, а какой — за счет слияния W-бозонов (про разные возможности рождать хиггсовский бозон см. на странице Рождение и распад хиггсовского бозона). Далее, в каждом из этих двух вариантов надо измерить вероятности распадов на тот или иной набор конечных частиц, а затем построить некоторые двойные отношения (конкретные примеры приведены в статье). Эти отношения можно измерить экспериментально, и если они будут заметно отличаться от единицы, это станет четким сигналом наличия как минимум двух хиггсовских бозонов с разными свойствами при 126 ГэВ.

В этим предложении важно то, что оно не предъявляет к детекторам какие-то сверхтребования типа резкого улучшения энергетического разрешения. Однако существенное (в сто раз) увеличение статистики всё же потребуется. Таким образом, пользу эта проверка принесет не раньше, чем через несколько лет. Однако если коллайдер будет успешно работать, то рано или поздно эти две ситуации действительно можно будет различить на LHC.

Источник