Новый прогресс в квантовых вычислениях ядерной структуры из первых принципов

Недавно научная группа Института современной физики Китайской академии наук добилась нового прогресса в исследованиях квантовых вычислений ядерной структуры из первых принципов для многофермионных систем. Группа разработала универсальную гибридную квантово-классическую вычислительную платформу, позволяющую рассчитывать функции Грина и спектральные функции ядерных многочастичных систем. Соответствующие результаты опубликованы в виде письма (Letter) в журнале Physical Review C. Многочастичные вычисления с гамильтонианом из первых принципов являются ключевым методом раскрытия закономерностей сильно коррелированных квантовых систем и широко применяются в квантовой химии, ядерной физике и других областях, однако гильбертово пространство таких задач растёт экспоненциально с числом частиц, что создаёт непреодолимые вычислительные ограничения на классических компьютерах...

2026-08-03

Институт современной физики Китайской академии наук добился нового прогресса в исследовании регуляции ионной динамики в нанофлюидных мемристорах

Водные нанофлюидные ионные устройства обладают уникальными преимуществами в таких передовых областях, как интерфейсы «мозг-компьютер» и биосовместимые вычисления. Недавно научная группа Национальной ключевой лаборатории науки и технологий тяжёлых ионов Института современной физики Китайской академии наук совместно с партнёрами из Ланьчжоуского университета и Хэбэйского геологического университета успешно реализовала стабильный ионный мемристорный эффект в наноканалах с одиночными ионными треками, а также с помощью точной регуляции добилась программируемого переключения мемристорных и синаптических функций, что открывает новый технический путь для разработки аппаратного обеспечения нейроморфных вычислений следующего поколения с низким энергопотреблением. Соответствующие результаты были опубликованы 22 июля в журнале Small. Научные сотрудники, опираясь на установку для исследований тяжёлых ионов в Ланьчжоу (HIRFL)...

2026-08-03

Опубликован первый экспериментальный результат на установке High-Intensity Heavy-Ion Accelerator Facility

Недавно научная группа Института современной физики Китайской академии наук совместно с коллегами успешно получила и идентифицировала редкое атомное ядро гафний-153 на установке High-Intensity Heavy-Ion Accelerator Facility (HIAF). Это первый физический результат, полученный в период пусконаладочных работ HIAF, подтверждающий, что новое поколение китайских установок для исследований с интенсивными тяжелоионными пучками уже способно исследовать неизвестные нуклиды и расширять карту нуклидов, что знаменует официальное начало пути научных открытий HIAF. Соответствующие результаты опубликованы в виде краткого сообщения в журнале Science Bulletin. Рис. Положение гафния-153 на карте нуклидов, синяя линия — граница известных нуклидов. Рис. | Ху Хоуюй, Ли ХунфуАтомное ядро состоит из протонов и нейтронов, различные комбинации количества протонов и нейтронов образуют многообразный мир нуклидов. Исследование неизвестных нуклидов и изучение границ существования атомных ядер является важным передовым направлением в области ядерной физики. Гафний-153 расположен в области тяжелых ядер с дефицитом нейтронов и является важным объектом для изучения эволюции структуры атомных ядер и пределов стабильности; до настоящего эксперимента он не был описан в литературе. Обнаружение и точное измерение этого нуклида способствует проверке теоретических моделей ядра и углублению понимания закономерностей структуры атомных ядер. В эксперименте научная группа использовала пучок висмута-209, предоставленный бустерным кольцом HIAF (BRing), для бомбардировки графитовой мишени и получения радиоактивных нуклидов посредством реакции фрагментации снаряда. Продукты реакции после селекции на линии высокоэнергетических радиоактивных пучков (HIRIBL) инжектировались в высокоточное кольцевое спектрометр (SRing). Группа использовала технику изохронной масс-спектрометрии для измерений и наблюдала в общей сложности 10 ионов гафния-153. Результаты измерений показывают, что гафний-153 является связанным или слабо связанным нуклидом, что согласуется с предсказаниями существующих теоретических моделей. В тот же период Институт физико-химических исследований (RIKEN) в Японии также независимо сообщил о наблюдении гафния-153; два исследования взаимно подтверждают друг друга, что дополнительно подчеркивает важную научную ценность этого нуклида. Рис. Сравнение экспериментально измеренного спектра периодов обращения ионов и смоделированного спектра, где пик при 1159,348 нс однозначно идентифицирован как гафний-153. Источник рисунка | Институт современной физикиУспешное обнаружение гафния-153 с крайне низкой вероятностью образования в этом эксперименте стало возможным благодаря совместному развитию ряда ключевых технологий HIAF. Высокоинтенсивные тяжелоионные пучки повысили способность к получению редких нуклидов, высокопроизводительная линия радиоактивных пучков обеспечила эффективное выделение целевого нуклида, а высокоточная изохронная масс-спектрометрия на кольцевом спектрометре обладает чувствительной способностью к детектированию одиночных ионов, что обеспечило важную поддержку для идентификации редких атомных ядер. По мере дальнейшего повышения характеристик HIAF ожидается, что чувствительность будущих экспериментов возрастет примерно на два порядка. HIAF будет играть еще более важную роль в исследовании неизвестных областей нуклидов, открытии новых нуклидов и изучении свойств атомных ядер в экстремальных условиях. Данное исследование выполнено Государственной ключевой лабораторией науки и технологий тяжелоионных исследований Института современной физики Китайской академии наук совместно с Университетом Китайской академии наук, Немецким центром исследования тяжелых ионов GSI им. Гельмгольца, Кёльнским университетом, Университетом Восточного Китая по технологиям, Гуандунской лабораторией передовых энергетических наук и технологий и другими организациями. Исследование поддержано Национальной программой ключевых исследований и разработок, проектом HIAF, Ассоциацией молодых инноваторов Китайской академии наук, Национальным фондом естественных наук Китая, проектами по привлечению талантов провинции Гуандун, проектами научно-технической программы провинции Ганьсу и другими проектами.

2026-08-03

Японская исследовательская группа экспериментально подтвердила существование спин-триплетной сверхпроводимости с полностью открытой щелью в UBe13

30 июля 2026 года Университет Кобе и Японское агентство по атомной энергии сообщили, что исследовательская группа под руководством профессора Высшей школы естественных наук Университета Кобе Хидеки Адзума и Сатоко Минами (на момент проведения исследования — магистрантка) совместно с руководителем исследований Японского агентства по атомной энергии Ёсинори Хага и исследователями Университета Осаки впервые экспериментально подтвердила существование спин-триплетного сверхпроводящего состояния с полностью открытой щелью в интерметаллическом соединении UBe13. Результаты были опубликованы 26 июня в Journal of the Physical Society of Japan и отобраны в качестве рекомендованной редакцией статьи. С момента открытия в 1983 году UBe13 рассматривался как важный кандидат в спин-триплетные сверхпроводники. В отличие от обычной спин-синглетной сверхпроводимости, в спин-триплетной сверхпроводимости два электрона, образующие куперовскую пару, имеют одинаковое направление спинов; такое сверхпроводящее состояние имеет большое значение для понимания нетрадиционной и топологической сверхпроводимости. Однако из-за сложности получения высококачественных образцов, а также аномальных свойств этого материала в нормальном проводящем состоянии, механизм сверхпроводимости и структура щели долгое время не были однозначно подтверждены.

2026-08-03

Японское агентство по атомной энергии разработало одноразовое устройство для фракционирования аэрозолей по размерам частиц, изготовленное методом 3D-печати

30 июля 2026 года Японское агентство по атомной энергии (JAEA) объявило о разработке портативного одноразового устройства µSPLIT (микро-сепаратор), изготовленного методом 3D-печати, которое позволяет разделять взвешенные в воздухе частицы по размерам на месте и собирать их на фильтре для последующего или прямого измерения. Одноразовое устройство для классификации и измерения µSPLIT (на левом фото) разделяет аэрозоли по размерам частиц и собирает их на фильтре путем контроля расхода поступающего воздуха. (На правом фото) Основной блок может быть напрямую подключен к радиационному детектору через тонкую пленку. Сообщается, что размер µSPLIT составляет примерно 12 см × 3 см × 3 см, устройство изготовлено методом стереолитографической 3D-печати из прозрачной смолы как единое целое...

2026-08-03

Нерешённая 25-летняя загадка аномального магнитного момента мюона: ключевой прорыв в физике

На протяжении 25 лет прецизионные измерения характера μю-прецессии в магнитном поле оставались одной из важнейших нерешённых задач физики элементарных частиц. Ранние эксперименты показали расхождение между измеренным значением g-фактора мюона и теоретическими предсказаниями, что первоначально рассматривалось как возможный признак существования неизвестных частиц. Недавние новые теоретические расчёты и экспериментальный анализ привели к новому повороту в этой загадке. Мюон — более массивный «родственник» электрона, который в магнитном поле прецессирует подобно микроскопическому магниту. Величина его дополнительной прецессии называется коэффициентом g-2 мюона. Согласно квантовой теории, известные частицы и взаимодействия влияют на этот коэффициент через кратковременные квантовые флуктуации, поэтому g-2 мюона рассматривается как важный инструмент проверки Стандартной модели...

2026-08-03

Эксперимент с ультрахолодными нейтронами в PSI (Швейцария) не выявил признаков осцилляций в «зеркальный мир»

Швейцарский институт Пауля Шеррера (PSI) 28 июля сообщил, что в ходе эксперимента с ультрахолодными нейтронами исследователи института зарегистрировали около 25 миллиардов нейтронов и не обнаружили признаков самопроизвольного превращения нейтронов в зеркальные нейтроны. Результаты исследования с высокой степенью достоверности ограничивают теоретическую возможность исчезновения нейтронов в так называемом «зеркальном мире». Гипотеза «зеркального мира» предполагает, что для каждой элементарной частицы в реальном мире может существовать соответствующая зеркальная частица, например зеркальный электрон, зеркальный протон и зеркальный нейтрон. Такие частицы чрезвычайно слабо взаимодействуют с обычным веществом и могут быть связаны в основном через гравитацию или редкие осцилляции нейтральных частиц, поэтому они также рассматривались как один из кандидатов в темную материю...

2026-08-03

Немецкий научно-гуманитарный совет поддержал участие Германии в эксперименте LEGEND-1000 по безнейтринному двойному бета-распаду

27 июля 2026 года Немецкий научно-гуманитарный совет выразил поддержку участию Германии в эксперименте LEGEND-1000. Ранее данный проект уже прошёл научную оценку и был признан значимым для широкого круга исследователей в области физики частиц и ядерной физики. LEGEND-1000 представляет собой следующий этап крупномасштабного эксперимента по безнейтринному двойному β-распаду с использованием обогащённого германия; его планируется построить в подземной лаборатории Национального института ядерной физики в Гран-Сассо (Италия) силами международной коллаборации. С германской стороны в проекте участвуют Институт ядерной физики Общества Макса Планка в Гейдельберге и Мюнхенский технический университет; руководителями проекта выступают профессор Сюзанна Мертенс и профессор Штефан Шёнерт. Согласно проекту...

2026-08-03

Прототип детектора DUNE проходит испытания под напряжением 300 кВ в ЦЕРН

Международный проект глубокого нейтринного эксперимента DUNE, возглавляемый Фермиевской национальной лабораторией ускорителей Министерства энергетики США, проводит испытания под давлением прототипа детектора ProtoDUNE на нейтринной платформе ЦЕРН с целью проверки долгосрочной стабильности соответствующей детекторной технологии в экстремальных условиях эксплуатации. DUNE задуман как крупномасштабный эксперимент по исследованию нейтрино, целью которого является изучение свойств нейтрино и их роли в эволюции Вселенной. В будущем в рамках эксперимента на подземном объекте Сэнфорд в Южной Дакоте (США) на глубине около одной мили будут установлены крупные жидкоаргоновые время-проекционные камеры. После заполнения детектора жидким аргоном и его герметизации доступ к внутренним компонентам будет затруднён в течение длительного периода...

2026-08-03

Японская команда обнаружила новое упорядоченное состояние «электронной хиральности» в соединении урана

Японское агентство по атомной энергии и Университет Тохоку 28 июля объявили, что исследовательская группа обнаружила новое электронное упорядоченное состояние в соединении урана URhSn, впервые подтвердив на реальном материале: даже если кристаллическая структура сама по себе не обладает хиральностью, расположение электронов внутри материала может самопроизвольно формировать признаки «правого/левого вращения». Хиральность обычно означает свойство, при котором объект не может полностью совпадать со своим зеркальным отражением, например, левая и правая руки, направление резьбы винта и спиральная структура ДНК. Ранее считалось, что хиральность материалов обусловлена асимметрией расположения атомов. Данное исследование показывает, что хиральность также может возникать из упорядоченного расположения электронного распределения. Исследовательская группа, используя монокристаллический образец URhSn, состоящий из урана, родия и олова, применила ядерный магнитный...

2026-08-03

Измерение сверхтонкого расщепления антиводорода достигло нового рекорда точности

Коллаборация ALPHA в ЦЕРН недавно завершила новое измерение сверхтонкого расщепления основного состояния антиводорода. Результаты показывают, что сверхтонкое расщепление антиводорода и обычного водорода полностью совпадает в пределах погрешности четыре части на миллион, а точность измерения на два порядка выше, чем в предыдущих экспериментах. Укротители антиводорода: члены команды ALPHA из Университета Калгари, Канада. Задний ряд слева направо: Пойя Хейдари, Рис Стефанишин, Эббигейл Суодлинг, Филобетеер Гали, Шон Уилсон и Альберто Хесус Урибе Хименес. Передний ряд: Джей Су (слева) и Тимоти Фризен. (Фото предоставлено Джеем Су) Антиводород состоит из антипротона и позитрона...

2026-08-03

Крупные конструкции будущего высокогранулярного калориметра CMS успешно прошли жёсткие холодные испытания

Ключевое инженерное испытание будущего высокогранулярного калориметра (HGCAL) эксперимента CMS в ЦЕРН недавно достигло прогресса. Одна из крупнейших конструкций HGCAL завершила серию жёстких холодных испытаний, в ходе которых не было зафиксировано перегрева внешних панелей, конденсации или утечек, что заложило основу для её последующей работы на высокой светимости Большого адронного коллайдера (БАК). HGCAL заменит существующий торцевой калориметр эксперимента CMS и будет использоваться для более точного восстановления частицных ливней в условиях работы БАК с высокой светимостью. Испытанная конструкция является первой из двух крупных структур из нержавеющей стали-поглотителя. По проекту, активные элементы HGCAL будут установлены внутри структур-поглотителей и должны сохранять стабильные характеристики в условиях низких температур...

2026-08-03

Международная группа исследователей с использованием синхротронных технологий раскрыла механизмы влияния литирования на структуру и электронные свойства борена

Исследовательская группа из Института физики в Загребе (Хорватия), синхротрона Elettra в Триесте (Италия), Университета Симанэ и Токийского университета науки недавно провела исследование взаимодействия между атомами лития и бореном, раскрыв механизмы влияния процесса литирования на атомную структуру и электронные свойства борена. Результаты опубликованы в журнале ACS Nano и выбраны в качестве обложки журнала. (a) Сдвиг основного уровня B 1s в сторону более высокой энергии связи; (b) снижение работы выхода образца вследствие переноса заряда от атомов Li к атомам B; (c) атомы лития (жёлтые), осаждённые на борен (пурпурный), вызывают деформацию решётки борена, что обусловлено...

2026-08-03

Чешские исследователи разработали малоинвазивный метод радиоуглеродного датирования для определения возраста доисторических наскальных рисунков

Исследовательская группа Чешской радиоуглеродной лаборатории (CRL) Института ядерной физики Академии наук Чехии разработала малоинвазивный метод отбора проб для датирования углеродсодержащих наскальных рисунков, позволяющий получать материал, необходимый для радиоуглеродного датирования, практически не нарушая форму рисунка. После отбора проб контуры рисунка сохраняются, лишь цвет в зоне отбора становится немного светлее. Этот метод открывает новый технический путь для датирования пещерных росписей, имеющих историческую ценность. В прошлом отбор проб из пещерных росписей часто подвергался строгим ограничениям из-за необходимости сохранения культурного наследия, что также затрудняло проведение соответствующих работ по определению возраста. Новый метод, благодаря более щадящему способу отбора проб, позволяет максимально сохранить научную и культурную ценность наскальных рисунков, повышая при этом возможность определения возраста углеродсодержащих наскальных изображений...

2026-08-02

Американская команда проследила источник аномальных гамма-лучей цинка-70: магнитные переходы могут улучшить модели образования тяжёлых элементов

Международная исследовательская группа под руководством учёных из Установки для пучков редких изотопов (FRIB) Университета штата Мичиган (США) недавно подтвердила источник интенсивного испускания низкоэнергетических гамма-лучей ядрами цинка-70. Исследование показало, что ключевой причиной усиления этого аномального сигнала являются магнитные переходы, происходящие внутри ядра. Соответствующие результаты опубликованы в журнале Nature под названием «Магнитная природа низкоэнергетического усиления в 70Zn». Гамма-лучи — это электромагнитное излучение, испускаемое возбуждёнными ядрами при переходе на более низкие, более стабильные энергетические уровни. Долгое время учёные наблюдали в некоторых ядрах аномальное увеличение количества низкоэнергетических гамма-лучей, известное как низкоэнергетическое усиление (LEE), однако его физический механизм оставался невыясненным...

2026-08-02

Второй выпуск данных eROSITA в Германии: опубликовано около двух миллионов рентгеновских источников

31 июля немецкий консорциум eROSITA под руководством Института внеземной физики Общества Макса Планка при участии Боннского университета опубликовал второй крупный публичный набор данных — eROSITA Data Release 2 (DR2). Этот набор данных основан на результатах первых трёх обзоров всего неба, выполненных телескопом eROSITA на борту миссии «Спектр-РГ» (SRG), и считается одним из самых чувствительных и полных рентгеновских каталогов, доступных в настоящее время для общественности. Основной каталог DR2 охватывает диапазон энергий 0,2–2,3 кэВ в западном полушарии и содержит около двух миллионов рентгеновских источников. Из них более 1,9 миллиона — точечные источники, включающие в основном звёзды и активно аккрецирующие сверхмассивные чёрные дыры; около 64 тысяч — протяжённые источники,...

2026-08-01

Аддитивно изготовленный тугоплавкий сплав CrMoTaTiV демонстрирует превосходную радиационную стойкость

Опубликованное 31 июля материаловедческое исследование показывает, что исследовательская группа применила технологию лазерной порошковой направленной энергетической подачи (LP-DED) для изготовления нового тугоплавкого сложнокомпонентного сплава Cr₁₀Mo₂₅Ta₂₅Ti₁₅V₂₅ и провела систематическую оценку его структурной стабильности и механических свойств в условиях облучения. Исследование направлено на удовлетворение потребностей в высокотемпературных конструкционных материалах, устойчивых к интенсивному облучению, для ядерных установок следующего поколения на основе деления и синтеза. В ходе исследования образцы подвергались облучению ионами Fe²⁺ с энергией 3,5 МэВ в Лаборатории ионно-лучевых материалов Лос-Аламосской национальной лаборатории США при температурах облучения комнатной температуре и 650°C, с локальными дозами примерно 1,8, 6 и 18 сна. Микроструктура...

2026-08-01

В Индийском технологическом институте разработан новый наноматериал для эффективного извлечения урана и редкоземельных ресурсов

В Индийском технологическом институте в Рурки разработан кислотостойкий магнитный нанокомпозитный материал, способный извлекать уран и редкоземельные элементы из кислых фильтрационных растворов. Данный материал состоит из активных наночастиц ядра, заключённых в защитный слой диоксида кремния, и способен эффективно поглощать и извлекать эти ценные ресурсы в сложных кислых водных средах. Используя биосовместимые реагенты для синтеза оболочки из диоксида кремния, исследователи не только повысили коррозионную стойкость материала, но и сделали его более безопасным и экологичным. Этот новый нанокомпозитный материал продемонстрировал выдающиеся характеристики в лабораторных испытаниях, позволяя извлекать до 370 граммов урана и редкоземельных элементов на килограмм материала. Он способен эффективно работать не только в условиях природных подземных вод...

2026-08-01

США исследуют новые методы обнаружения лунного льда с помощью синхротронной рентгеновской микротомографии и сейсмических моделей

31 июля исследователи из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли совместно с учёными Мэрилендского университета и Гавайского университета предложили новый метод поиска подземных залежей льда на Луне с помощью сейсмических волн. Результаты опубликованы в журнале Science Advances и могут послужить ориентиром для интерпретации данных зондирования и определения местоположения водных ресурсов в ходе будущих лунных посадочных миссий. Исследование сосредоточено на том, как подповерхностное вещество Луны реагирует на сейсмические волны. Научная группа создала вычислительные модели для прогнозирования поведения лунных подповерхностных сред различного состава под воздействием сейсмических волн. Экспериментальные результаты показали различия в сейсмическом отклике между льдосодержащими и сухими породами, что указывает на потенциал сейсмологических методов для выявления ледяных слоёв, погребённых под лунным реголитом и горными породами.

2026-08-01

Тандемный тройной квадрупольный масс-спектрометр с электрораспылительной ионизацией МИФИ включён в перечень приоритетных научных приборов России

Согласно отчёту о деятельности за 2025 год, опубликованному Министерством науки и высшего образования России, тандемный тройной квадрупольный масс-спектрометр с электрораспылительной ионизацией, разработанный Национальным исследовательским ядерным университетом «МИФИ» (Московский инженерно-физический институт), включён в число 8 успешных проектов в рамках федеральной программы «Развитие отечественного гражданского приборостроения для научных исследований». Масс-спектрометр разработан под руководством профессора МИФИ Алексея Сысоева и предназначен главным образом для количественного анализа и идентификации химических веществ, особенно для распознавания соответствующих компонентов в сложных смесях. Ранее все подобные приборы на российском рынке полностью импортировались. Разработанный самостоятельно хромато-масс-спектрометр способен обрабатывать...

2026-08-01

В Пекине состоялось первое заседание редакционной коллегии журнала «Ядерные инженерные исследования и применение»

31 июля в Пекинском здании ядерной энергетики успешно состоялось первое заседание редакционной коллегии высококлассного англоязычного журнала в области ядерной инженерии «Ядерные инженерные исследования и применение» (Research & Design of Nuclear Engineering). В заседании приняли участие главный редактор — академик Лэй Цзэнгуан из Китайской национальной ядерной корпорации (CNNC), заместитель главного редактора — академик Ту Шаньдун из Восточно-Китайского университета науки и технологий, а также представители членов редколлегии из зарубежных и отечественных университетов и научно-исследовательских институтов, включая Королевский технологический институт Швеции и Университет Цинхуа. На заседании присутствовали ответственные лица организаторов журнала — Китайской инженерной компании по ядерной энергетике (CNPE) и Инженерной компании CGN, а также представители издательства «Наука» (Science Press). Заседание вел начальник департамента науки и технологий CNPE Лю Липин. На заседании Китайская национальная ядерная корпорация...

2026-08-01