Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
5 декабря 2016, понедельник, 17:38
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

ТЕАТР

РЕГИОНЫ

Лекции

Квантовая физика с паяльником

13 сентября 2012 г. (четверг) в рамках проекта «Публичные лекции "Полит.ру"» выступил Алексей Устинов, докт. физ.-мат. наук, профессор Физического института Технологического университета Карлсруэ, победитель конкурса мегагрантов 2011 года, руководитель лаборатории сверхпроводящих материалов МИСиС, член управляющего комитета Российского Квантового Центра.

Тема лекции: Квантовая физика с паяльником.

«Публичные лекции "Полит.ру"» проводятся при поддержке:

Российская венчурная компания

 

Лекция А. Устинова также проходила в партнерстве с Российским Квантовым центром.

Коротко о лекции:

В лекции речь пойдет об экспериментах со сверхпроводниковыми квантовыми цепями и устройствами. Из школьного курса про электричество мы знаем, что соединив в электрическую цепь катушку и конденсатор, мы получим колебательный контур, а проще говоря, электрический резонатор. Такие резонаторы используются во многих устройствах вокруг нас – радиоприемниках, компьютерах, мобильных телефонах. На первый взгляд, никакой квантовой физики в обычных резонаторах нет и быть не может. Однако около 10 лет назад были сделаны первые эксперименты, показывающие, что это не так. Как и всякая колебательная система, электрический резонатор обладает квантовыми уровнями энергии, разность между которыми определяется частотой колебаний. Для того, чтобы обращаться с такой системой как искусственным «атомом», необходимо уменьшить, насколько это возможно, потери энергии и использовать сверхнизкие температуры. Этого можно достичь с использованием сверхпроводников. Сверхпроводящие квантовые цепи – это своего рода искусственные «атомы», представляющие собой микроволновые резонаторы из сверхпроводников и джозефсоновских переходов. Будущие их применения – квантовые технологии, квантовые вычисления и коммуникации.

Видеозапись прямой трансляции лекции:

Аудиозапись лекции (103 МБ, mp3)

Подробная аннотация:

В лекции речь пойдет об экспериментах со сверхпроводниковыми квантовыми цепями и устройствами. Из школьного курса про электричество мы знаем, что соединив в электрическую цепь катушку и конденсатор, мы получим колебательный контур, а проще говоря, электрический резонатор. Такие резонаторы используются во многих устройствах вокруг нас – радиоприемниках, компьютерах, мобильных телефонах. На первый взгляд, никакой квантовой физики в обычных резонаторах нет и быть не может. Однако около 10 лет назад были сделаны первые эксперименты, показывающие, что это не так.

Как и всякая колебательная система, электрический резонатор обладает квантовыми уровнями энергии, разность между которыми определяется частотой колебаний. Для того, чтобы обращаться с такой системой как искусственным «атомом», необходимо уменьшить, насколько это возможно, потери энергии и использовать сверхнизкие температуры. Этого можно достичь с использованием сверхпроводников. Охладив сверхпроводящий колебательный контур до температуры в несколько десятков милликельвин, можно манипулировать квантовым состоянием системы при помощи микроволн – так же, как мы возбуждаем обычные атомы с помощью света.

Эта новая область – квантовая электродинамика цепей - использует хорошо известные законы атомной физики и квантовой оптики, обычно используемые для описания взаимодействия фотонов с атомами. Атом, как мы знаем, весьма мал, и его дипольный момент тоже мал, поэтому относительная сила взаимодействия фотона и атома очень слаба. Сверхпроводящие квантовые цепи – это своего рода искусственные «атомы», представляющие собой резонаторы из сверхпроводников и джозефсоновских переходов.

Энергетический спектр похож на атомный, но расстояние между уровнями энергии соответствует не световым фотонам, а микроволновым фотонам, то есть мы имеем энергию на несколько порядков меньше. А вот силу взаимодействия микроволновых фотонов с такими искусственными «атомами» легко можно сделать в десятки тысяч раз больше, чем сила взаимодействия света с естественными атомами. Здесь появляются новые, сильные эффекты, которых нет в обычной атомной физике. Возникает новая, очень интересная физика, связанная с квантовой механикой в макроскопическом масштабе. Ее будущие применения – квантовые технологии, квантовые вычисления и коммуникации.

 

Фоторепортаж Наташи Четвериковой

 

См. также:

  • Ведущие российские физики предложили Президенту РФ программу действий по модернизации отечественной науки (2010)
  • Один день из жизни Летней школы по нанофизике (2008)
  • Алексей Устинов. Не рушить старое, а создавать новое (2008)

     

    * * *

    Здесь 13 сентября 2012 года в 19:00 велась трансляция лекции:

    * * *

    Афиша лекций на сентябрь 2012

    Алфавитный список лекторов Публичных лекций

    Чтобы подписаться на рассылку лекций, отправьте письмо на public-lectures-ON@polit.ru. Пришедшее письмо с запросом подтверждения отошлите обратно. И все, вы подписаны на рассылку.

    Чтобы в любой момент отписаться от рассылки, надо отправить письмо на public-lectures-OFF@polit.ru.

    Лекция состоялась 13 сентября 2012 года (четверг) в 19-00 в кафе ZaVtra (бывшие "ПирО.Г.И. на Сретенке"). Адрес: Москва, ул. Сретенка 26/1 (м. "Сухаревская"). Схема проезда. Вход бесплатный. Телефон для справок: +7 495 787-11-62.

  • Обсудите в соцсетях

    Система Orphus
    Подпишитесь
    чтобы вовремя узнавать о новых спектаклях, публичных лекциях и других мероприятиях!
    3D Apple Facebook Google GPS IBM iPhone PRO SCIENCE видео ProScience Театр Wi-Fi альтернативная энергетика «Ангара» античность археология архитектура астероиды астрофизика Байконур бактерии библиотека онлайн библиотеки биология биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера бозон Хиггса визуальная антропология вирусы Вольное историческое общество Вселенная вулканология Выбор редакции гаджеты генетика география геология глобальное потепление грибы грипп демография дети динозавры ДНК Древний Египет естественные и точные науки животные жизнь вне Земли Западная Африка защита диссертаций землетрясение зоопарк Иерусалим изобретения иммунология инновации интернет инфекции информационные технологии искусственный интеллект ислам историческая политика история история искусства история России история цивилизаций История человека. История институтов исчезающие языки карикатура католицизм квантовая физика квантовые технологии КГИ киты климатология комета кометы компаративистика компьютерная безопасность компьютерные технологии коронавирус космос криминалистика культура культурная антропология лазер Латинская Америка лженаука лингвистика Луна мамонты Марс математика материаловедение МГУ медицина междисциплинарные исследования местное самоуправление метеориты микробиология Минобрнауки мифология млекопитающие мобильные приложения мозг Монголия музеи НАСА насекомые неандертальцы нейробиология неолит Нобелевская премия НПО им.Лавочкина обезьяны обучение общество О.Г.И. открытия палеолит палеонтология память педагогика планетология погода подготовка космонавтов популяризация науки право преподавание истории происхождение человека Протон-М психология психофизиология птицы ракета растения РБК РВК регионоведение религиоведение рептилии РКК «Энергия» робототехника Роскосмос Роспатент русский язык рыбы Сингапур смертность Солнце сон социология спутники старообрядцы стартапы статистика технологии тигры торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология Фестиваль публичных лекций физика физиология физическая антропология фольклор химия христианство Центр им.Хруничева школа эволюция эволюция человека экология эпидемии этнические конфликты этология ядерная физика язык

    Редакция

    Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
    Адрес: 129343, Москва, проезд Серебрякова, д.2, корп.1, 9 этаж.
    Телефоны: +7 495 980 1893, +7 495 980 1894.
    Стоимость услуг Полит.ру
    Свидетельство о регистрации средства массовой информации
    Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
    Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
    средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
    При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
    При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
    Все права защищены и охраняются законом.
    © Полит.ру, 1998–2014.