574
Obunachilar
Ma'lumot yo'q24 soatlar
Ma'lumot yo'q7 kun
+1230 kun
Ma'lumot yuklanmoqda...
O'xshash kanallar
Taglar buluti
Kirish va chiqish esdaliklari
---
---
---
---
---
---
Obunachilarni jalb qilish
Sentabr '26
Sentabr '260
0 kanalda
Avgust '26
+18
0 kanalda
Get PRO
Iyul '26
+21
2 kanalda
Get PRO
Iyun '26
+14
0 kanalda
Get PRO
May '26
+14
0 kanalda
Get PRO
Aprel '26
+26
1 kanalda
Get PRO
Mart '26
+29
2 kanalda
Get PRO
Fevral '26
+18
0 kanalda
Get PRO
Yanvar '26
+24
0 kanalda
Get PRO
Dekabr '25
+13
2 kanalda
Get PRO
Noyabr '25
+26
1 kanalda
Get PRO
Oktabr '25
+15
0 kanalda
Get PRO
Sentabr '25
+21
0 kanalda
Get PRO
Avgust '25
+16
0 kanalda
Get PRO
Iyul '25
+23
0 kanalda
Get PRO
Iyun '25
+46
0 kanalda
Get PRO
May '25
+17
0 kanalda
Get PRO
Aprel '25
+24
0 kanalda
Get PRO
Mart '25
+29
0 kanalda
Get PRO
Fevral '25
+13
0 kanalda
Get PRO
Yanvar '25
+23
0 kanalda
Get PRO
Dekabr '24
+246
0 kanalda
| Sana | Obunachilarni jalb qilish | Esdaliklar | Kanallar | |
| 04 Sentabr | 0 | |||
| 03 Sentabr | 0 | |||
| 02 Sentabr | 0 | |||
| 01 Sentabr | 0 |
Kanal postlari
Алгоритм Метрополиса – это метод генерации точек с заданным распределением вероятности, работающий по принципу марковской цепи: следующая точка xᵢ₊₁ генерируется на основе текущей xᵢ. При этом каждая точка сначала предлагается, а потом принимается либо отклоняется по вероятностному критерию.
В недавнем препринте этот процесс рассмотрен на языке термодинамики, когда алгоритм, принимающий решение о принятии следующей точки, выступает в роли демона Максвелла. Работу демона можно охарактеризовать взаимной информацией между парами точек (xᵢ, xᵢ₊₁) и решением о принятии перехода xᵢ → xᵢ₊₁. Также можно рассмотреть энтропию генерируемого распределения точек {xᵢ} и, традиционно для термодинамики, разложить ее на поток энтропии, связанный с «охлаждением» системы (приближением распределения к целевому) и необратимое производство энтропии, обусловленное растратой ресурсов. Такой анализ позволяет оценить общую эффективность алгоритма сэмплинга и спланировать его оптимизацию.
#Монте_Карло #стохастическая_термодинамика
| 2 |  Ежели частица совершает броуновское движение на плоскости – то какими будут средние значения периметра и площади выпуклой оболочки ее траектории к тому моменту, когда она дойдет до границы единичного круга? Пример такой выпуклой оболочки показан на верхнем рисунке зеленой линией.
Авторы этой работы получили точный аналитический ответ на эти вопросы, выражаемый через интегральные синусы и косинусы. Численные значения такие: ≈3.215 для периметра и ≈0.662 для площади. Также авторы получили значения средней площади звездной оболочки (π – 8/3) и численно исследовали площадь топологической оболочки (0.2816). Звездная оболочка, показанная на рисунке слева – это объединение отрезков, проведенных из начала координат ко всем точкам траектории. Топологическая оболочка, показанная справа – это объединение всех участков плоскости, полностью окруженных траекторией.
#математика #мягкая_материя | 186 |
| 3 |  Вот хорошие иллюстрации поведения сверхтекучей плотности (черные точки) и сопротивления (серые точки) как функции температуры. Они отвечают разным силам беспорядка, связанным с максимальным значением сопротивления R_N, причем второй график находится близко к критической силе беспорядка.
При повышении температуры мы переходим из режима сверхпроводника (S) в режим фазового беспорядка (Φ), где сверхтекучая плотность резким скачком падает до нуля, а сопротивление становится ненулевым – в согласии с теорией перехода БКТ, показанной сплошными линиями. В свою очередь, предсказания среднеполевой БКШ-теории, не учитывающей флуктуации фазы (пунктирные линии), дают фазовый переход при более высокой температуре T_c0, разделяющей режим Φ и режим A, где уже и амплитуда щели падает до нуля.
Снизу показана фазовая диаграмма на осях силы беспорядка и температуры, обобщающая полученные данные. Верхние графики – это два ее вертикальных разреза.
#сверхпроводимость #фазовые_переходы | 177 |
| 4 |  Фазовый переход сверхпроводник-изолятор при увеличении силы беспорядка – это один из самых активно изучаемых видов квантовых фазовых переходов. Происходит ли переход путем подавления амплитуды щели или из-за нарастания флуктуаций ее фазы – это предмет долгих дискуссий. Авторы недавней работы утверждают, что они выяснили-таки природу этого перехода в результате аккуратных измерений сопротивления, щели и сверхтекучей плотности.
Снизу на рисунке показаны 4 фазы, через которые система проходит с увеличением силы беспорядка:
(I) обычная сверхпроводимость;
(II) переход от боголюбовских возбуждений к фазовым флуктуациям как главному каналу истощения сверхтекучей плотности;
(III) режим сильных фазовых флуктуаций, где среднеполевая критическая температура T_c0 значительно превышает температуру БКТ-перехода T_BKT;
(IV) режим изолятора.
Таким образом, разрушение сверхпроводимости при сильном беспорядке происходит посредством нарастания фазовых флуктуаций конденсата.
#сверхпроводимость #фазовые_переходы | 183 |
| 5 |  Ничего необычного, всего лишь спектроскопия поглощения оптически активного перехода в атомном ядре тория-229. Его энергия составляет 8.4 эВ, а длина волны 148 нм, так что лежит в ультрафиолете. В ряде экспериментов наблюдалась флуоресценция этого перехода с временем распада 600 с, а поглощение наблюдать сложнее из-за трудностей генерации излучения такой высокой энергии с достаточной светимостью и узкой спектральной линией.
В этом эксперименте впервые удалось провести спектроскопию поглощения ядра тория-299 в непрерывном излучении при помощи инфракрасного лазерного света длиной волны 1187 нм, которое 3 раза подряд проходило через генерацию второй гармоники (действительно, 1187/2³ ≈ 148). На рисунке показаны спектры флоуресценции (как функция частоты возбуждения) и поглощения для двух вариантов расположения примесных атомов тория в решетке CaF₂.
#ядерная_физика | 177 |
| 6 |  Интерфейс выкладывания препринта на arxiv.org содержит один пункт, свидетельствующий о большом понимании и заболтивости его разработчиков:
Вы уже смотрели pdf вашего препринта, который в финале должен получиться, но если вы параноик, можете посмотреть на него еще раз на всякий случай. Мало ли что...
#цитаты | 181 |
| 7 |  Краевые магнитоплазмоны обладают законом дисперсии ω = (2qσ_xy/ε)ln(2e/qℓ), где ℓ – характерная ширина полосы вблизи края образца, где в магнитном поле сосредоточены плазменные колебания. За счет логарифма такая дисперсия, в целом характерная для одномерных плазмонов, является нелинейной. Вот эксперимент 1997 года, где нелинейность дисперсии краевых магнитоплазмонов была явно продемонстрирована.
На графиках слева показаны амплитуда и фаза 30-гигагерцового сигнала, проходящего через квантовую яму в магнитном поле посредством емкостных контактов. Можно видеть серию резонансов, отвечающих возбуждениям краевых магнитоплазмонов, которые циркулируют по периметру образца P с волновыми числами q = 2πn/P, n = 1,2. Справа показана зависимость частот резонансов от 1/B. Если бы дисперсия была линейной, ω ~ qσ_xy, точки попадали бы на прямые линии, поскольку σ_xy ~ 1/B. Но вместо этого зависимости ω от 1/B загибаются ниже – в полном соответствии с вышенаписанной формулой, как показано пунктирными кривыми.
#плазмоны | 181 |
| 8 |  Двумерный плазмон, распространяющийся по тонкой проводящей пленке, описывается уравнением дисперсии ω² = 2πne²q/εm, где n – двумерная плотность электронов, ε – диэлектрическая константа окружающей среды.
Если же материал помещен в магнитное поле, получается двумерный магнитоплазмон с законом дисперсии ω² = Ω² + 2πne²q/εm со щелью, равной циклотронной частоте Ω = eB/mc. Эта формула получается из уравнения дисперсии 1 + (2πiq/εω)σ_xx(ω) = 0. И вот что интересно: холловская проводимость σ_xy выпадает из уравнения дисперсии, так что щель обусловлена лишь модификацией диагональной проводимости σ_xx(ω) в магнитном поле.
В обзоре дается объяснение такому факту. Сверху показано распределение зарядов, электрического поля (сплошные стрелки) и токов (пунктир) в плазмонной волне при B = 0, а снизу – в магнитоплазмоне при B ≠ 0. Как видно, холловский ток (штрихпунктирные стрелки) перпендикулярен полю и в толще образца не вызывает накопления зарядов – поэтому и не влияет на плазменные колебания.
#плазмоны #объяснения | 183 |
| 9 |  🤔 Вот так фокус: функцию x(s) можно умножить и поделить на p(s). Его можно использовать, когда при квантовом монте-карловском моделировании нужно посчитать сумму значений x(s), зависящих от случайно выбрасываемых конфигураций системы s – если сама эта сумма не представляется в виде среднего значения 〈a〉 = Σp(s)a(s) по распределению вероятностей p(s), с которыми конфигурации s генерируются. А вот сумма Σx(s) = Σp(s)x(s)/p(s) = 〈x/p〉 уже представима в виде среднего значения.
Это работает только в том случае, если вероятности p(s) отличны от нуля для всех конфигураций s, где x(s) ≠ 0. В противном случае некоторые конфигурации, где x(s) ≠ 0, никогда не попадут в усреднение, поскольку не будут выбрасываться методом Монте-Карло. Возможна и другая проблема: формальная вероятность некоторых конфигураций может быть отличной от нуля, но на практике сэмплинг до них никогда не доберется.
#Монте_Карло | 193 |
| 10 |  Вот интересная иллюстрация применения нейронных сетей для задач конденсированной материи. Модель J₁-J₂ на квадратной решетке просто формулируется, но тяжело поддается квантовому моделированию из-за наличия нескольких скоррелированных фаз и квантовых фазовых переходов между ними при T = 0. Это система спинов, находящихся на квадратной решетки с взаимодействием J₁ между ближайшими соседями и взаимодействием J₂ между соседями 2-го порядка.
Если оба взаимодействия антиферромагнитны, в системе возникает фрустрация: J₁ стремится установить неелевское антиферромагнитное упорядочение в виде шахматного узора, а J₂ способствует коллинеарной полосатой фазе с чередующимися строками (или столбцами) спинов ↑ и ↓. На рисунке показано, как постепенно уточнялась фазовая диаграмма системы при T = 0 в зависимости от отношения J₂/J₁ – сначала на основе «человеческих» вариационных функций, затем с использованием нейросетевых состояний (отмеченных звездочками).
#нейронные_сети #магнетизм | 190 |
| 11 |  Свежий обзор по применениям нейронных сетей для моделирования квантовых состояний конденсированной материи – то есть состояниям систем спинов либо бозонов или фермионов, перескакивающих по узлам, связанным локальными взаимодействиями и перескоками.
Обсуждаются недавние успехи, архитектуры сетей, аппроксимирующие волновые функции, способы их оптимизации путем движения в пространстве параметров, монте-карловский сэмплинг волновых функций для расчета средней энергии и других наблюдаемых, проблема знака, требования к аппаратным ресурсам и другие вопросы.
#нейронные_сети #твердое_тело | 186 |
| 12 |  В квантовых технологиях полезные ресурсы, позволяющие получать неклассическое преимущество при вычислениях, передаче информации и детектировании – это квантовая запутанность, когерентность и негауссовость квантовых состояний. С другой стороны, квантовые батареи используют квантовые эффекты для получения преимущества над классическими системами в скорости накопления или высвобождения энергии.
Авторы этой работы показывают, что те же протоколы, которые быстро заряжают квантовую батарею, генерируют и максимальное количество квантовых ресурсов. И наоборот, протоколы генерации ресурсов способны быстро заряжать квантовые батареи. Таким образом, одно и то же квантовое устройство может использоваться либо для генерации ресурсов, либо для зарядки батарей.
#квантовые_вычисления #квантовая_термодинамика | 199 |
| 13 |  Пентамодальные материалы – это механические метаматериалы, которые абсолютно податливы относительно деформаций сдвига и сопротивляются только всестороннему сжатию и расширению. Пентамодальность означает наличие 5 мягких механических мод, не стоящих никакой энергии. Такими же свойствами обладает жидкость, поэтому пентамодальные материалы можно называть метажидкостями. Кстати говоря, о двумерных аналогах жидкости – бимодальных материалах – я писал здесь.
Пентамодальный метаматериал можно составить из жестких веретенообразных стержней, составляющих алмазоподобную решетку и связанных очень узкими сочленениями. Чем уже и гибче сочленения, тем ближе мы к идеальному пентамодальному материалу, для которого отношение G/B модуля сдвига к модулю Юнга стремится к бесконечности. В этой работе при помощи объемной лазерной полимеризации были изготовлены образцы с диаметром сочленений 0.55 мкм, обладающие отношением G/B ~ 10³.
#механика #популярное | 208 |
| 14 |  Подобно тому, как в астрофизике есть темная материя – невидимая и неосязаемая, но давящая своей гравитацией, – в электронике есть понятие темного кремния. Это те части чипа, которые приходится временно обесточивать, чтобы он не перегрелся.
Долгое время в электронике работал закон масштабирования Деннарда: транзисторы становились меньше и быстрее, но энергопотребление каждого транзистора падало, так что тепловыделение на единицу площади чипа оставалось постоянным. Но в районе 2006 года этот закон перестал работать, поскольку нельзя бесконечно уменьшать рабочее напряжение транзисторов. Поэтому от наращивания частоты перешли к разнородным архитектурам из блоков, включающихся под определенные задачи, и к наращиванию числа ядер. В этой работе 2011 года было показано, что и наращивание числа процессорных ядер тоже вскоре будет исчерпано из-за ограничений по тепловыделению. Так и произошло: тяжелые расчеты сейчас выполняются не процессорами общего назначения, а аппаратными ускорителями.
#электроника #популярное | 251 |
| 15 |  На фотографиях показаны отверстия размерами 20-37 нанометров, проделанные ионным пучком в тонких (около 1 нм) пленках графита. Как видно на графиках, сопротивление таких пленок осциллирует как функция магнитного поля, причем осцилляции сохраняются до весьма высоких температур 50 К.
Осцилляции обусловлены эффектом Ааронова-Бома, когда набег фазы электронной волновой функции при обходе вокруг отверстия дает конструктивную либо деструктивную интерференцию.
#наноструктуры | 230 |
| 16 |  Тот факт, что электроны в магнитных краевых каналах распространяются в одну сторону, может быть использован для генерации фототока. Вот эксперимент, который демонстрирует генерацию фототока на краях графена в магнитном поле.
Как показано на графиках сверху, в отсутствие магнитного поля на краю графена тоже генерируется фототок – но его знак зависит от направления поляризации падающего на образец терагерцового излучения. Это обычное оптическое выпрямление в условиях нарушения инверсной симметрии вблизи границы. А в магнитном поле фототок увеличивается в несколько раз, и его полярность уже не зависит от направления поляризации, но меняет знак при обращении магнитного поля.
Как показывает схема внизу, фототок генерируется благодаря электронным переходам из точек дисперсии магнитных краевых каналов, лежащих ниже уровня Ферми, на точки дисперсии выше уровня Ферми за счет терагерцового излучения. Если групповая скорость при этом слегка увеличивается, появляется суммарный ток вдоль края.
#графен #уровни_Ландау | 246 |
| 17 |  Говорят, что в науке отрицательный результат – это тоже результат, хотя на практике очень сложно опубликовать статью типа «мы пробовали-пробовали, и у нас ничего не получилось». Но вот недавняя статья об отсутствии измерительного фазового перехода в подвергающейся измерениям одномерной системе фермионов.
В некоторых работах при помощи моделирования было показано, что невзаимодействующие фермионы в одномерной неупорядоченной системе, подвергающиеся измерениям чисел заполнения, демонстрируют измерительный фазовый переход: если частота измерений превышает некий порог, поведение энтропии запутанности из объемного превращается в поверхностное, что свидетельствует о разрушении дальних корреляций.
Здесь же при помощи более масштабного моделирования и нелинейной сигма-модели показано, что это был эффект конечного размера: на самом деле закон всегда был поверхностным, просто корреляционная длина, на которой сохраняется квантовая запутанность, была сравнима с размером системы.
#квантовая_механика #фазовые_переходы | 237 |
| 18 |  +3А вот несколько экспериментальных видео, демонстрирующих самоорганизацию и стайное движение роллеров Квинке.
1) В сосуде формы «гоночной трассы» стая роллеров движется по кругу, наталкиваясь на движущиеся навстречу им более мелкие стаи и разрушая последние.
2) Крупный план распространения переднего фронта такой стаи: огромная толпа набегает на отдельные шарики, тихо-мирно гуляющие сами по себе. Некоторые из них даже сопротивляются и вносят в толпу немалый беспорядок.
3) В вытянутом сосуде образуется стая, которая бегает туда-сюда, отражаясь от его концов.
4) Миллион частиц в квадратном сосуде самоорганизуется в масштабный вихрь.
#самоорганизация #популярное #отвал_башки | 287 |
| 19 |  Роллеры Квинке – это популярная реализация частиц активной материи, способных самостоятельно двигаться и самоорганизовываться. Механизм их движения следующий: маленькая полимерная частичка погружена в проводящую жидкость, через которую в вертикальном электрическом поле идет ионный ток. Натыкаясь на частицу, ионы накапливаются на полюсах, придавая ей электрическую поляризацию, направленную против поля. Это неустойчивое состояние, поскольку при малейшем наклоне электрическое поле будет стараться развернуть частицу. Так и получается, что частица начинает катиться по дну сосуда.
Как показано на рисунке, отдельные частицы движутся в случайных направлениях с изотропной статистикой скоростей, если электрическое поле превышает критическую величину. Однако роллеры Квинке способны самоорганизовываться: благодаря наложению полей скоростей жидкости (стоксовых ротлетов) вокруг катящихся частиц между последними возникает взаимодействие, стремящееся выстроить их скорости в одну сторону.
#гидродинамика #мягкая_материя | 213 |
| 20 |  Классическая статья Маркуса Бюттикера 1988 года, послужившая одним из краеугольных камней теории квантового транспорта Ландауэра-Бюттикера и теории квантового эффекта Холла. Автор рассмотрел протекание электрического тока между контактами, присоединенными к двумерному электронному газу, который помещен в сильное магнитное поле и находится в режиме квантового эффекта Холла.
В простейшем случае, если ток течет только через магнитные краевые каналы, число которых на уровне Ферми равно N, то сопротивление между двумя контактами равно h/Ne². Холловское сопротивление тоже всегда равно h/Ne², если ток прикладывается к двум контактам, а напряжение измеряется между контактами, лежащими по обе стороны от линии, соединяющие первую пару контактов. Эта универсальность – результат сокращения групповой скорости каналов и их плотности состояний. Автор рассмотрел и более сложные случаи с рассеянием между каналами, в том числе текущими в противоположные стороны по разным краям образца – тогда все сложнее.
#уровни_Ландау | 239 |
