Один замер вдвое снижает ошибки сверхпроводящего кубита

Главная беда квантовых компьютеров — хрупкость кубитов: малейшие изменения окружения сбивают их свойства. Исследователи из Регенсбургского университета и партнёры показали, что один дополнительный замер перед серией квантовых операций сокращает долю ошибок более чем вдвое.

Они работали со сверхпроводящим кубитом, резонансная частота которого непредсказуемо перескакивает между двумя известными значениями из-за взаимодействия с крошечными дефектами материала. Если частота «уплыла», управляющие сигналы перестают быть точными — как расстроенный инструмент. Это не два разных вычислительных состояния, а два свойства одного и того же устройства.

Метод: кубит готовят в состоянии, дают ему короткое время эволюционировать (оно зависит от активной частоты), и финальный замер показывает, какая частота сейчас. Результат тут же, в реальном времени, используется для подстройки управляющих сигналов — это обратная связь.

Эксперимент на сверхпроводящей схеме в Израильском центре квантовых вычислений: средняя ошибка снизилась с примерно 0,14% до 0,065% (около 54%), а относительно худшего случая без обратной связи — на 77%. Ограничения: частоты должны быть известны заранее, заметно различаться и оставаться стабильными достаточно долго.

Статья: Applied Physics Reviews (2026), DOI 10.1063/5.0340790
Источник: https://phys.org/news/2026-11-quantum-bits-reliable.html

Чип размером с ноготь разделяет смешанный свет на чистые пучки

Инженеры Стэнфорда и коллеги создали фотонный чип, который принимает «смесь» света от нескольких лазеров — частично когерентный свет — и на выходе выдаёт чистые, независимые пучки. Это первая демонстрация устройства, способного разложить частично когерентный свет на взаимно некогерентные компоненты.

Лампочка — источник некогерентного света, лазер — когерентного. Реальный свет чаще всего занимает промежуточное положение: колебания фотонов согласованы лишь короткое время. Чтобы использовать это для связи, вычислений и сенсоров, свет нужно разложить на «корзины» статистически некоррелированных мод.

В эксперименте два инфракрасных лазера направили в чип размером с ноготь; внутри алгоритмы и архитектура сами рассортировали свет по источникам. Выходные пучки при смешении не интерферировали — значит, они взаимно полностью некогерентны. Добавили третий лазер — чип справился и с ним.

Зачем это нужно: камера «выбрасывает» информацию о глубине, а разделение мод позволяет различать, например, две перекрывающиеся флуоресцирующие частицы под микроскопом. Авторы начали сотрудничество с NASA, чтобы проверить, можно ли так разделять свет далёких звёзд и экзопланет, сливающийся в телескопе в одно пятно.

Работа: P.-A. Mor et al., Nature Photonics (2026), DOI: 10.1038/s41566-026-02035-6
Источник: https://phys.org/news/2026-11-fingernail-sized-chip-untangles.html

Гигантская струя газа в 26 световых лет выдала чёрную дыру в самой яркой гамма-двойной системе

В Большом Магеллановом Облаке, примерно в 163 000 световых лет от нас, находится LMC P3 - самая яркая из известных гамма-двойных систем и первая, найденная за пределами Млечного Пути. Компактный объект (чёрная дыра или нейтронная звезда) обращается вокруг массивной звезды (более 30 масс Солнца) примерно за 10 суток внутри остатка сверхновой DEM L241.

Группа астрономов из Нагоя и Гифу с помощью радиотелескопа ALMA с 2022 года измеряла излучение угарного газа вокруг системы. Обнаружен прямой узкий след нагретого молекулярного газа длиной около 26 световых лет и шириной около 3 св. лет. Его температура - 35-60 К, тогда как в окружающем облаке около 15 К.

Это согласуется с моделью микроквазара, в которой компактный объект "пожирает" вещество компаньона и выбрасывает быстрые джеты, а не с моделью ветра пульсара. Ведущий автор Ясуо Фукуи считает, что очень высокая гамма-светимость говорит в пользу чёрной дыры, но исследование не доказывает окончательно, чёрная дыра это или нейтронная звезда.

Статья: ApJ Letters, DOI: 10.3847/2041-8213/aea0cb Источник: https://planckstandard.com/article/gas-trail-26-light-years-long-points-to-black-hole-jet-behin.html (оригинал Phys.org: https://phys.org/news/2026-10-gamma-ray-powerhouse-gun-gas.html)

Самое старое скопление Млечного Пути? VVV CL001 — 13,4 млрд лет

Астрономы определили, что шаровое скопление VVV CL001 — бедное металлами, расположенное близко к центру Млечного Пути, — имеет возраст около 13,4 млрд лет. Это делает его одним из древнейших известных скоплений Галактики, а возможно, и самым древним в балдже.

Узнать это было трудно: скопление скрыто за плотными облаками пыли, оно маленькое и тусклое, а RR Лиры, которыми обычно измеряют расстояния, в нём не найдены. Разные работы принимали разные расстояния и получали разные орбиты.

Команда под руководством Х. Оливареса Карвахаля (INAF, обсерватория Каподимонте) использовала глубокие инфракрасные снимки камеры FourStar на 6,5-м телескопе Magellan Baade и снимки «Хаббла». По собственным движениям и с помощью машинного обучения они отобрали около 155 звёзд-членов скопления, включая звёзды горизонтальной ветви и точки поворота с главной последовательности.

Итог: расстояние около 7,34 кпк (~24 000 световых лет) — скопление действительно лежит в балдже, — а возраст 13,4 ± 0,4 млрд лет. Возраст Вселенной ~13,8 млрд лет, так что оценка укладывается в рамки, но очень близко к пределу. Авторы планируют спектроскопию высокого разрешения, чтобы подтвердить результат по химическому составу.

Источник: https://phys.org/news/2026-10-shrouded-milky-star-cluster-universe.html
Препринт: https://doi.org/10.48550/arXiv.2610.27969

Опрос: интуитивная физика — как мы видим мир до уроков физики

Как вы представляли себе мир до уроков физики?

Что тяжёлое падает быстрее. Что движение нужно поддерживать силой. Что холод — это тоже «что-то», что проникает в дом. Такие интуитивные представления есть у каждого, и именно с ними приходят на первое занятие.

Я запустил открытый опрос «Intuitive Physics Survey». Устроен он просто: вам показывают два донаучных представления о пространстве, движении, силе, времени, веществе, тепле или свете, и вы выбираете, какое из них более фундаментально. Можно добавить и свою идею. Регистрация не нужна, на несколько пар уходит пара минут.

Из тысяч таких сравнений складывается карта «наивной физики»: какие представления лежат в основе, а какие из них вытекают. Это нужно и для преподавания, и для понимания того, как человеческий разум строит картину мира.

Участвуйте и перешлите друзьям, ученикам и коллегам: чем разнообразнее участники, тем интереснее результат. Опрос на английском.

https://all-our-ideas.citizens.is/group/3911/

Углеродные наноленты из пяти- и семиугольников проводят ток как металл

По мере миниатюризации электроники металлические провода внутри чипов упираются в проблемы: они сильно греются, а их сопротивление резко растёт. Одним из кандидатов на замену считают углеродные проводники.

Группа из Университета науки и технологии Китая впервые синтезировала углеродные пентагептитовые нанoленты - узкие полоски, целиком составленные из пяти- и семичленных углеродных колец. Ещё в 1996 году предсказывали, что такой материал может быть металлом, но получить его не удавалось: часть строительных блоков слишком неустойчива и реакционноспособна.

Хитрость в обходном пути. На поверхность серебра нанесли устойчивую молекулу с восьмичленным кольцом. При нагреве каждое такое кольцо перестраивалось в два сросшихся пятичленных; при повторном нагреве соседние ряды "сшивались" сбоку, образуя между собой семичленные кольца.

Затем остриём сканирующего туннельного микроскопа один конец ленты приподняли с поверхности и пропустили через неё ток. Одна из двух разновидностей, CPHN 1, оказалась настоящим внутренним металлом с очень высокой проводимостью, вторая, CPHN 2, - узкозонным полупроводником.

Авторы отмечают, что для интеграции в устройства синтез ещё нужно оптимизировать, но результат намечает путь к углеродным квантовым проводам.

Источник: https://phys.org/news/2026-10-ultrathin-carbon-ribbons-electricity-metals.html
Статья: Jianmin Huang et al., Nature (2026), https://doi.org/10.1038/s41586-026-11202-2

Шестислойный графен: сверхпроводимость и орбитальный магнетизм там, где сосуществуют электроны и дырки

Графен - один слой атомов углерода в сотовой решётке; стопки из нескольких слоёв могут обладать совсем другими свойствами. Исследователи из Корнеллского университета, японского NIMS и Института Макса Планка изучили ромбоэдрический шестислойный графен, в котором слои сдвинуты друг относительно друга по повторяющемуся рисунку. Работа опубликована в Nature Physics.

Находка вышла случайно. Учёные хотели изучать "закрученный" ромбоэдрический графен, но в одном устройстве, собранном из двух трёхслойных листов, слои сами выровнялись в шестислойную ромбоэдрическую структуру. Первые измерения показали поведение, которого не было у пятислойного графена.

Образец поместили между слоями гексагонального нитрида бора с графитовыми затворами сверху и снизу и измеряли сопротивление при разных температурах, магнитных полях, концентрациях носителей и электрических полях поперёк стопки. Нулевое сопротивление выдало сверхпроводимость, а аномальный эффект Холла - орбитальный магнетизм. Квантовые осцилляции позволили восстановить поверхность Ферми.

Главный результат: новое сверхпроводящее состояние и новый мультиферроидный орбитальный магнит. Оба возникают в сильно коррелированном полуметаллическом режиме, где электроны и дырки сосуществуют и взаимодействуют, - по-видимому, именно это взаимодействие играет ключевую роль. Сейчас авторы проверяют, не образуют ли часть носителей "электронный кристалл", тогда как другие остаются жидкими, - это пока открытый вопрос.

Работа: J. Deng et al., "Superconductivity and ferroelectric orbital magnetism in semimetallic rhombohedral hexalayer graphene", Nature Physics (2026), DOI: 10.1038/s41567-026-03443-9.

Источник: https://phys.org/news/2026-10-unusual-quantum-states-layer-graphene.html