Израильский эксперимент с атомами: ученые Техниона сделали важный шаг в квантовой физике
Достижение израильских исследователей открывает перспективы для создания квантовых платформ. Экспериментальная установка, созданная на базе физического факультета Хайфского Техниона, продемонстрировала процесс переноса отдельных атомов с использованием оптических пинцетов.
Исследование, возглавляемое профессором Йоавом Саги и аспирантом Янаем Флоршаймом из Института твердого тела, было представлено в журнале Science Advances.
Суть эксперимента заключается в применении оптического пинцета — устройства, которое позволяет удерживать атомы, молекулы и даже живые клетки с помощью оптического потенциала, создаваемого сфокусированным лазерным лучом.
Изобретение оптических пинцетов, которое приобрело важное значение в науке, принесло Нобелевскую премию по физике 2018 года Артуру Ашкину (США), Жерару Моро (Франция) и Донне Стриклэнд (Канада).
Сила, создаваемая оптическим пинцетом, зависит от интенсивности света и достаточно мощна для захвата, удержания или перемещения микрообъектов, таких как атомы и молекулы. Эти устройства нашли широкое применение в физике и биофизике. Например, они используются для сортировки клеток и отделения живых от мертвых клеток. Однако удобство работы с оптическими пинцетами ограничивалось необходимостью управлять каждым из них по отдельности. Для повышения эффективности требовалась возможность передачи атомов и молекул между несколькими пинцетами.
В ходе эксперимента ученые Техниона использовали линейный массив из трех оптических пинцетов. Регулируя расстояние между парами пинцетов, они динамически контролировали скорость туннелирования атомов.
Туннелирование, являющееся уникальным квантовым процессом, позволяет частицам преодолевать потенциальные барьеры, которые недоступны по классическим законам. В этом процессе атом проходит через барьер, перемещаясь из одной потенциальной ямы в другую. Контроль скорости туннелирования позволил ученым плавно и точно переносить атомы между пинцетами, продемонстрировав, что атом может перескочить от одного крайнего пинцета к другому без обнаружения в среднем.
Этот эксперимент стал первым подтверждением переноса атомов, что, по мнению ученых, открывает перспективы для создания квантовых платформ. Теперь платформы с множеством пинцетов могут быть использованы, например, для работы с белками, что ускорит и сделает процесс более надежным.
cursorinfo.co.il
Новый национальный археологический центр в Иерусалиме приглашает взглянуть на древние сокровища
В кампусе посетителям предлагают заглянуть за кулисы работы археологов с момента раскопок и в лаборатории, где находки чистят
На протяжении сотен лет, начиная с третьего века до нашей эры, гладиаторские бои обеспечивали зрителям Римской империи массу кровавых развлечений. Однако когда в четвертом веке нашей эры в Римской империи воцарилось христианство, эти игры были признаны слишком жестокими. На их место пришли гонки на колесницах, чуть менее кровавые.
У гонок на колесницах были ярые фанаты, например, византийский император Юстиниан I. Из четырех команд — красной, синей, зеленой и желтой — которые мчались по ипподрому, он неизменно поддерживал синюю.
Так же поступил и лавочник из города Скифополис, известного на иврите как Бейт-Шеан, в Земле Израиля. Он был настолько воодушевлен, что повесил у входа в свое торговое заведение мозаичную вывеску с греческой надписью: «За победу синих». Сегодня эта мозаичная вывеска находится на верхнем этаже нового иерусалимского Национального кампуса археологии Израиля.
Вход в кампус, выполненный в виде археологической палатки (Shmuel Bar-Am)
Журналисты Times of Israel, решив совершить экскурсию по кампусу в рамках подготовки статьи, предполагали, что будут прогуливаться по зданию музейного типа, полному уникальных древних артефактов. Однако, несмотря на то, что на верхнем уровне кампуса представлены пять мозаик, никогда ранее не выставлявшихся на всеобщее обозрение (и шестая, мозаика Эйн-Геди, которая уже была), это не музей, а место работы археологов, говорит сотрудник Управления древностей Израиля Саар Ганор.
В кампусе посетителям предлагают заглянуть за кулисы работы археологов с момента раскопок и в лаборатории, где находки чистят, реставрируют, документируют и, наконец, представляют публике.
Всемирно известный архитектор и градостроитель Моше Сафди, спроектировавший, среди прочих выдающихся объектов, Всемирный центр памяти жертв Холокоста «Яд Вашем», Национальную галерею Канады и Музей сикхизма в Индии, создал здание кампуса. Он разместил вход на верхнем этаже, затененном навесами, призванными напоминать те покрытия, которые затеняют раскопки по всему Израилю. Отсюда все спускается вниз — совсем как на археологических раскопках.
Мозаика древнего лавочника из Бейт-Шеана с надписью «За победу синих» (Shmuel Bar-Am)
Хотя строительство заняло 12 лет, оно того стоило. Расположенный напротив знаменитого Музея Израиля, по соседству с Музеем библейских земель, на расстоянии вытянутой руки от Кнессета, Еврейского университета в Гиват-Раме и новой Национальной библиотеки, крыша кампуса (которая также является входом) открывает потрясающий вид на весь район.
Одна из самых больших мозаик, когда-либо обнаруженных в Израиле, была найдена во время раскопок в городе Лод. Но эта прекрасная мозаика конца V в. находилась в каменоломне, и поэтому ее невозможно было сохранить. Она выставлена в кампусе.
Третья мозаика из церкви VI в. может похвастаться несколькими гексаграммами — комбинацией двух равносторонних треугольников. Мы называем этот узор Звездой Давида, и хотя мы считаем его еврейским символом, в древности он использовался в качестве декоративного элемента в нескольких различных культурах.
Действительно, Звезда Давида, названная в честь израильского царя, не отождествлялась с иудаизмом до Средних веков, в то время как менора — семистворчатый канделябр, ритуально зажигаемый в Первом и Втором храмах, — фактически считается историческим символом иудаизма.
Эта мозаика VI в. необычайно красива и насыщена красными, желтыми, зелеными и оранжевыми плитками.
Мозаика шестого века с гексаграммами, выставленная в Национальном кампусе археологии Израиля в Иерусалиме (Shmuel Bar-Am)
Покойный археолог профессор Михаэль Ави-Йона обнаружил три мозаики из синагоги VI в. рядом с христианским кладбищем в Бейт-Шеане. Все они прекрасны, с фигурами, изображающими месяцы греческого календаря.
Небольшая мозаика IV в. из Яффо, которая также представлена на выставке, была найдена рядом с древней погребальной пещерой. На ней по-гречески нанесена надпись: «Они были доблестны, все те, кто [похоронен] здесь».
За древними мозаиками почти всегда стоит какая-то история, но шестая мозаика на верхнем этаже кампуса рассказывает уникальную историю. История начинается в седьмом веке до нашей эры, когда группа израильтян поселилась в Иудейской пустыне в месте под названием Эйн-Геди.
По счастливой случайности они узнали формулу столь необычного парфюма, что смогли производить и продавать его за огромные деньги в течение последующих 1200 лет. В народе его называют бальзамическим маслом, или афарсимоном, что на иврите означает «хурма».
Мозаика из синагоги шестого века в Бейт-Шеане (Shmuel Bar-Am)
По словам Ганора, участвующего в исследовании Иудейской пустыни, духи, вероятно, экспортировались по маршруту, который археологи назвали «Дорога афарсимона». Это связано с тем, что в ходе исследований был обнаружен ряд башен и сторожевых постов, ведущих из Эйн-Геди в крупные города на Иудейских холмах.
Невероятно, но израильтяне и их потомки держали эту формулу в секрете. Даже когда они массово покинули Эйн-Геди после страшного пожара, она не была разглашена. Возможно, их останавливало то, что Бог навсегда проклянет их и их потомков, если они раскроют формулу. Именно так, возможно, написано на иудейско-арамейском языке на мозаике синагоги из Эйн-Геди, созданной в пятом веке нашей эры.
На следующем уровне можно посмотреть ознакомительный фильм, а под ним находится самая большая археологическая библиотека на Ближнем Востоке. Она насчитывает 60 000 книг, содержащих информацию обо всех археологических исследованиях, когда-либо опубликованные в Израиле и об Израиле.
Мозаика пятого века из синагоги в Эйн-Геди (Shmuel Bar-Am)
Также на этом уровне находится меняющаяся экспозиция, которую Ганор называет «Находкой месяца». В настоящее время здесь демонстрируется фильм, рассказывающий об обнаружении останков корабля возрастом почти 3 500 лет и описывающий сложный и кропотливый процесс извлечения некоторых из его артефактов.
На выставке также представлены две особенные амфоры — сосуды с двумя ручками для хранения жидкостей. Они были найдены на затонувшем корабле вблизи побережья Ливана и датируются I в. до н.э.
Несколько недель назад в кампусе были выставлены новые интересные артефакты: недавно обнаруженные печати, использовавшиеся в Иудее в восьмом веке до нашей эры.
Крупнейшая на Ближнем Востоке археологическая библиотека (Shmuel Bar-Am)
На нижних уровнях расположены лаборатории для консервации и реставрации таких материалов, как керамика, металлы, стекло и органические вещества, такие как ткани, древние растения, религиозные свитки (в том числе фрагменты Свитков Мертвого моря и документы о разводе).
Стекло было открыто около 4 000 лет до н.э, но процесс производства был сложным и чрезвычайно дорогим. Он предполагал длительное нагревание соли и песка в специальных печах. В результате стеклянные сосуды того периода находят только в гробницах царей и фараонов.
Выставка стеклянных артефактов, созданных в древней Земле Израиля (Shmuel Bar-Am)
В римскую и византийскую эпохи производство необработанного стекла было одной из основных отраслей промышленности в Земле Израиля. Фактически, Израиль стал центром производства стекла для всей империи. Похоже, что песок на побережье Средиземного моря содержал идеальное сочетание минералов, необходимых для производства стекла.
В кампусе представлена великолепная выставка стекла. Здесь представлены сосуды для теней для век, духов, великолепный синий сосуд, изготовленный древним методом создания стекла (без выдувной трубки), и предметы со стеклянными крышками. Их цвет определяется минералами, содержащимися в песке.
Экскурсии заканчиваются практическим занятием, которое включает в себя множество историй, кусочки керамики и 1 800-летнее обручальное кольцо, обнаруженное всего несколько месяцев назад ребенком во время семейного похода на гору Кармель. На нем вырезано изображение Афины, богини войны.
Археологическая лаборатория (Shmuel Bar-Am)
Каждый год в Израиле проводится около 400 раскопок — огромное количество, учитывая небольшую площадь страны. Все артефакты с раскопок попадают в кампус, где специалисты пользуются самым сложным технологическим оборудованием, доступным на сегодняшний день для сохранения древних артефактов.
Через несколько лет на двух нижних уровнях кампуса разместится суперсовременный центр для посетителей с мультимедийными программами и огромным количеством артефактов, найденных в Израиле. В настоящее время посетители имеют возможность ознакомиться с захватывающей работой, проводимой здесь, где предметы из прошлого извлекаются из земли для подготовки к их возвращению в настоящее.
Экскурсии проводятся на английском и иврите и должны быть забронированы заранее (ссылка на иврите). Бронирование на английском языке можно сделать по электронной почте или по телефону: +972 (0)52 214 9719.