La porte d’entrée vers le monde souterrain, un immense trou dans le permafrost sibérien, s’agrandit de 35 millions de pieds cubes (millions de mètres cubes) chaque année à mesure que le sol gelé fond, selon une nouvelle étude.

Le cratère, officiellement connu sous le nom de cratère Batagai (également orthographié Patagayka) ou de cratère colossal, présente une falaise arrondie qui a été repérée pour la première fois sur des images satellite en 1991 après l’effondrement d’une partie de la crête des hautes terres de Yana, dans le nord de la Yakoutie, en Russie. Cet effondrement a exposé des couches de pergélisol dans la partie restante de la crête qui existait autrefois. Gelé jusqu’à 650 mille ans — Le pergélisol le plus ancien de Sibérie et le deuxième plus ancien du monde.

De nouvelles recherches suggèrent que l’immense falaise de Patagai, ou mur de tête, recule à un rythme de 40 pieds (12 mètres) par an en raison du dégel du pergélisol. La partie effondrée du flanc de la colline, qui plongeait à 180 pieds (55 m) sous le mur de tête, a également rapidement fondu et coulé en conséquence.

Lundi matin, une équipe de scientifiques de l’Université chinoise des géosciences de Pékin et du Musée d’histoire naturelle paléolithique de Yingliang a annoncé la découverte des plus grandes empreintes de déinonychosaures connues au monde sur le site de Longxiang à Longyan, dans la province du Fujian (est de la Chine), établissant ainsi une nouvelle espèce. de dinosaure. Son nom est Foganibus Yinglianji.

Les déinonychosaures étaient un groupe de dinosaures théropodes carnivores ou omnivores qui vivaient de la fin du Jurassique au Crétacé. Les membres célèbres de ce groupe incluent Velociraptor et Deinonychus, qui sont apparus dans les films Jurassic Park.

L’article connexe, intitulé « Les pistes de Deinonychosaurus dans le sud-est de la Chine enregistrent un possible troodontidé géant », a été publié dans la revue universitaire iScience, une sous-revue de Cell, en avril.

En 2020, une équipe de scientifiques a découvert un total de 248 ensembles d’empreintes de dinosaures bien préservées dans les vasières du comté de Longyan. Parmi elles, il y avait 12 empreintes de dinosaures à deux doigts, qui peuvent être clairement divisées en deux types. Basé sur la taille et la morphologie.

Les traces plus petites, d’environ 11 cm de long, ont été identifiées comme des Velociraptorichnus, des empreintes appartenant à une créature qui pourrait ressembler à un Velociraptor. Les traces les plus grandes, d’environ 36 centimètres de long, sont celles de l’ichnotaxon fondateur Fujianipus yingliangi. Sur la base de la taille des traces, on estime que Fujianibus mesurait au moins 5 mètres de long et une hauteur de hanches supérieure à 1,8 mètre, ce qui en fait l’un des plus grands oiseaux de proie connus.

Alors que de nombreux dinosaures déinonychosauridés étaient petits, l’évolution des grands dinosaures n’était pas rare et s’est produite indépendamment à plusieurs reprises. « Les empreintes du Fujianibus représentent un autre exemple de gigantisme indépendant chez les dinosaures en dehors des Amériques », a déclaré Niu Kitching, conservateur exécutif du musée.

Les dinosaures étaient décorés de plumes. Ils avaient quatre griffes à chaque pied. La première griffe de chaque pied était petite et placée à l’écart du pied principal. Le deuxième orteil du pied arrière portait de grandes griffes en forme de faucille, qui étaient généralement levées vers le haut pendant le mouvement, laissant derrière elles des empreintes à deux doigts laissées sur le sol par les troisième et quatrième orteils.

Selon Xing Lida, l’un des auteurs de la recherche, ils ont trouvé un total de six empreintes de deux doigts, cinq empreintes formant une trace. La longueur moyenne des empreintes est d’environ 36,4 cm et sa largeur est de 16,9 cm.

Ces empreintes, les plus grandes empreintes de dinosaures jamais trouvées en Chine et même dans le monde, appartenaient très probablement à un grand dinosaure théropode, peut-être un type de grand droméosaurien, a déclaré Xing.

Pour leurs recherches, l’équipe de recherche a créé une nouvelle classification des empreintes digitales. Pour rendre hommage aux contributions exceptionnelles du Musée d’histoire naturelle de la pierre de Yingliang à la recherche sur les dinosaures dans le Fujian, ils ont nommé ce type d’empreinte Fujianibus yingliangi.

Niu a souligné que la désignation officielle de la collection d’empreintes de dinosaures de Longxiang dans le Fujian lui confère une véritable « identité scientifique » en tant que collection d’empreintes de dinosaures du Crétacé supérieur la mieux préservée, la plus grande et la plus diversifiée découverte en Chine à ce jour.

Cette découverte démontre également l’énorme potentiel de recherche du groupe d’empreintes de dinosaures de Longxiang dans le Fujian et revêt une grande importance pour l’étude de la faune des dinosaures du Crétacé supérieur en Chine, a ajouté Niu.

Des chercheurs du JILA et du NIST ont développé une technique permettant d’atténuer le rebond atomique dans les mesures quantiques en utilisant les interactions d’échange de quantité de mouvement au sein du système de cavités. Cette percée peut grandement améliorer Précision Les capteurs quantiques permettent de nouvelles découvertes en physique quantique.

En raison du rebond atomique, mesurer avec précision les états énergétiques des atomes individuels constitue un défi historique pour les physiciens. quand atome interagit avec un PhotonL’atome « ​​rebondit » dans la direction opposée, ce qui rend difficile la mesure précise de la position et de l’impulsion de l’atome. Ce rebond pourrait avoir de grandes implications pour la détection quantique, qui détecte des changements infimes dans les paramètres, par exemple en utilisant les changements dans les ondes gravitationnelles pour déterminer la forme de la Terre ou même détecter la matière noire.

Ana Maria Rey et James Thompson, boursiers JILA et NIST, Murray Holland, boursier JILA, et leur équipe ont proposé un moyen de surmonter ce rebond atomique en démontrant un nouveau type d’interaction atomique appelée interaction d’échange d’impulsion, dans laquelle les atomes échangent leur impulsion en échangeant photons correspondants. Les détails de la recherche ont été publiés dans un nouvel article de la revue les sciences.

À l’aide d’une cavité – un espace clos constitué de miroirs – les chercheurs ont observé que le recul atomique était supprimé par les atomes échangeant des états énergétiques dans cet espace étroit. Ce processus a créé une absorption collective d’énergie et réparti le recul entre toutes les particules.

Les atomes à l’intérieur de la cavité optique échangent leurs états de quantité de mouvement en « jouant au catch » avec les photons. Lorsque les atomes absorbent les photons du laser appliqué, c’est l’ensemble du nuage d’atomes qui rebondit plutôt que les atomes individuels. Crédit : Stephen Burrows/Collections Holland, Ray et Thompson

En utilisant ces résultats, d’autres chercheurs peuvent concevoir des cavités pour atténuer les rebonds et autres influences externes dans un large éventail d’expériences, ce qui pourrait aider les physiciens à mieux comprendre les systèmes complexes ou à découvrir de nouveaux aspects de la physique quantique. La conception améliorée de la cavité pourrait également permettre des simulations plus précises de la supraconductivité, comme dans le cas de la jonction Bose-Einstein-Condensate-Bardeen-Cooper-Schrift (BEC-BCS) ou des systèmes physiques à haute énergie.

Pour la première fois, il a été observé qu’une interaction d’échange de quantité de mouvement induisait une dynamique de torsion sur un axe (OAT), un aspect de l’intrication quantique, entre les états de la quantité de mouvement atomique. La farine d’avoine agit comme une tresse quantique pour enchevêtrer différentes particules, chaque état quantique étant tordu et lié à une autre particule.

Auparavant, l’OAT n’était observée que dans les états internes des atomes, mais désormais, avec ces nouveaux résultats, on pense que l’OAT induite par l’échange de quantité de mouvement peut aider à réduire le bruit quantique provenant de plusieurs atomes. La capacité à intriguer les états de quantité de mouvement pourrait également conduire à des améliorations de certaines mesures physiques réalisées par des capteurs quantiques, par exemple Ondes gravitationnelles.

Profitez du réseau de densité

Dans le cadre de cette nouvelle étude, inspirée des recherches antérieures de Thompson et de son équipe, les chercheurs ont examiné les effets de la superposition quantique, qui permet à des particules telles que des photons ou des électrons d’exister simultanément dans plusieurs états quantiques.

« Dans ce [new] Project, tous les atomes partagent le même signe de spin ; « La seule différence est que chaque atome est dans une superposition de deux états d’impulsion », a expliqué Chenjie Luo, étudiant diplômé et premier auteur.

Les chercheurs ont découvert qu’ils pouvaient mieux contrôler le rebond atomique en forçant les atomes à échanger des photons et leurs énergies associées. Comme dans un jeu de balle au prisonnier, un seul atome peut « lancer » une « balle au prisonnier » (un photon) et celle-ci rebondit dans la direction opposée. Cette balle douteuse pourrait être attrapée par un deuxième atome, ce qui provoquerait le même rebond à ce deuxième atome. Cela annule les rebonds subis par les deux atomes et les fait en moyenne pour l’ensemble du système de cavités.

Lorsque deux atomes échangent des énergies photoniques différentes, le paquet d’ondes résultant (la distribution des ondes de l’atome) forme en superposition un graphique d’impulsion connu sous le nom de réseau de densité, qui ressemble à un peigne fin.

Ajouta Lou. « La formation d’un réseau de densité indique deux états d’impulsion [within the atom] Ils sont tellement « cohésifs » les uns avec les autres qu’ils peuvent intervenir [with each other]Les chercheurs ont découvert que l’échange de photons entre les atomes provoquait la connexion des paquets d’ondes des deux atomes, de sorte qu’il ne s’agissait plus de mesures distinctes.

Les chercheurs peuvent stimuler l’échange de quantité de mouvement en explorant l’interaction entre le réseau de densité et la cavité optique. Étant donné que les atomes échangent de l’énergie, tout rebond provoqué par l’absorption des photons était dispersé parmi l’ensemble de la communauté des atomes plutôt que parmi les particules individuelles.

Suppression du décalage Doppler

En utilisant cette nouvelle méthode de contrôle, les chercheurs ont découvert qu’ils pouvaient également utiliser ce système d’atténuation de la rétrodiffusion pour aider à atténuer un problème de mesure distinct : le décalage Doppler.

Le décalage Doppler, un phénomène de la physique classique, explique pourquoi une sirène ou un klaxon de train change de tonalité lorsqu’il passe devant l’auditeur ou pourquoi certaines étoiles apparaissent rouges ou bleues sur les photographies du ciel nocturne. Il s’agit du changement de fréquence de l’onde lorsqu’elle passe par l’auditeur. La source et l’observateur se rapprochent (ou s’éloignent) l’un de l’autre. En physique quantique, le décalage Doppler décrit le changement d’énergie d’une particule dû au mouvement relatif.

Pour des chercheurs comme Lu, le décalage Doppler peut être un défi à surmonter pour obtenir une mesure précise. « Lorsque les photons sont absorbés, le rebond atomique entraînera un décalage Doppler de la fréquence des photons, ce qui constitue un gros problème lorsque l’on parle de spectroscopie précise », a-t-il expliqué. En simulant leur nouvelle méthode, les chercheurs ont découvert qu’ils pouvaient surmonter les biais de mesure dus au décalage Doppler.

Enchevêtrement des échanges d’élan

Les chercheurs ont également découvert que l’échange de quantité de mouvement entre ces atomes peut être utilisé comme une forme d’intrication quantique. Comme l’explique John Wilson, un étudiant diplômé du groupe de Holland : « Lorsqu’un atome tombe, son mouvement vibre à la fréquence de la cavité, ce qui encourage les autres atomes à ressentir collectivement le mécanisme de rétroaction et les incite à corréler son mouvement à travers des oscillations partagées. »

Pour tester davantage cet « enchevêtrement », les chercheurs ont créé une plus grande séparation entre les états de quantité de mouvement des atomes, puis ont catalysé l’échange de quantité de mouvement. Les chercheurs ont découvert que les atomes continuaient à se comporter comme s’ils étaient connectés. « Cela suggère que les deux états d’impulsion oscillent l’un par rapport à l’autre comme s’ils étaient reliés par un ressort », a ajouté Luo.

En ce qui concerne l’avenir, les chercheurs prévoient d’explorer davantage cette nouvelle forme d’intrication quantique, dans l’espoir de mieux comprendre comment elle peut être utilisée pour améliorer différents types de dispositifs quantiques.

Référence : « Les interactions d’échange d’impulsion dans l’interféromètre atomique de Bragg empêchent le décalage Doppler » par Chengyi Lu, Haoqing Zhang, Vanessa B. W. Koh et John D. Wilson, Angjun Chu, Murray J. Holland, Anna Maria Rhee et James K. Thompson, le 2 mai 2024, les sciences.
est ce que je: 10.1126/science.adi1393

Cette recherche a été soutenue par le Département américain de l’énergie, l’Office of Science, les Centres nationaux de recherche en sciences de l’information quantique et le Quantum Systems Accelerator.