Том 192, № 9 (2022)

Даётся обзор недавних достижений в области квазиодномерной сверхпроводимости. Мы показываем, что низкотемпературные свойства сверхпроводящих нанопроводов полностью определяются квантовыми флуктуациями. Гладкие (гауссовы) флуктуации фазы сверхпроводящего параметра порядка (также связанные с плазменными модами, распространяющимися вдоль провода) могут существенно влиять на одноэлектронную плотность состояний в таких проводах и вызывать флуктуации незатухающего тока в сверхпроводящих нанокольцах. Другие интересные явления, такие как, например, конечное сопротивление и дробовой шум напряжения в сверхпроводящих нанопроводах, сквозь которые пропускается ток, вызваны негауссовыми флуктуациями параметра порядка — квантовыми проскальзываниями фазы (КПФ). Данные явления могут быть проинтерпретированы в терминах туннелирования флаксонов, играющих роль эффективных квантовых “частиц”, дуальных куперовским парам и описывающихся сложной статистикой, которая сводится к пуассоновской в пределе нулевых частот. Мы также показываем, что эффекты от КПФ могут быть особенно выражены в тончайших проводах и кольцах, где квантовые проскальзывания фазы остаются несвязанными и определяют непертурбативный масштаб длины $L_c$, за пределами которого сверхток подавляется квантовыми флуктуациями. Соответсвенно, при $T \to 0$ такие нанопроволоки должны проявлять изоляторное поведение на масштабах, превышающих $L_c$, тогда как на меньших масштабах они всё ещё могут иметь сверхпроводящие свойства. Мы приводим аргументы в пользу того, что некоторые нетривиальные особенности, связанные с квантовыми флуктуациями параметра порядка, могут быть чувствительны к конкретной топологии системы и могут наблюдаться в таких структурах, как, например, система электростатически связанных сверхпроводящих нанопроводов.

Рассмотрена фундаментальная теория Фока для атома водорода в импульсном пространстве, в которой реализована предсказанная ранее группа вращений трёхмерной сферы в четырёхмерном пространстве. Затем теория Фока модифицируется с уходом от импульсного описания. Для трансформации и упрощения теории используются тензорные инвариантные методы электростатики в трёхмерном (3d) и четырёхмерном (4d) пространствах. Найдено координатное 4d-пространство, в котором уравнение Шрёдингера переходит в 4d-уравнение Лапласа. Переход от гармонических 4d-полиномов к физическому исходному 3d-пространству— алгебраический с использованием производных по координате, имеющей смысл времени. Получены дифференциальное уравнение для собственных функций в импульсном пространстве и его решения. Проведён компактный расчёт квадратичного эффекта Штарка. Выведена резольвента Швингера методом гармонических полиномов. Рассмотрены лестничные операторы.

16 июня 2021 года в онлайн-режиме состоялась Научная сессия Отделения физических наук РАН на тему “Астрофизика частиц — в космосе и геосферах”, посвящённая 100-летию со дня рождения А.Е. Чудакова.Объявленная на web-сайте Отделения физических наук РАН http://www.gpad.ac.ru повестка заседания содержала следующие доклады:1. Лидванский А.С. (Институт ядерных исследований РАН, Москва). А.Е. Чудаков как учёный-пионер.2. Стенькин Ю.В. (Институт ядерных исследований РАН, Москва). Проект LHAASO — первые результаты и перспективы.3. Домогацкий Г.В. (Институт ядерных исследований РАН, Москва). Нейтринный телескоп Baikal-GVD — состояние и планы.4. Стожков Ю.И. (Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Москва). Исследование космических лучей на баллонах и спутниках.5. Сюняев Р.А. (Институт космических исследований РАН, Москва, Max Planck Institute for Astrophysics, Garching, Germany). Путешествие по рентгеновскому небу с телескопом СРГ/eROSITA.Далее в этом номере публикуются статьи, написанные на основе докладов 1, 2 и 4.

Обсуждаются недавние результаты эксперимента LHAASO (Large High Altitude Air Shower Observatory). Показано, что благодаря своим выдающимся характеристикам установки, входящие в проект, в 2021 г. начали получать первые результаты в области гамма-астрономиисверхвысоких энергий. За год работы лишь части этих детекторов уже были открыты пэватроны в нашей Галактике, обнаружено много новых астрофизических источников гамма-квантов, измерены энергетические спектры излучаемых гамма-квантов и, что особенно важно, с точностью до 0,05 градуса измерены направления их прихода, т.е. с такой точностью локализованы их источники, и это уже позволяетсделать некоторые выводы о природе пэватронов и о возможных механизмах ускорения космических лучей. Рассмотрены перспективы дальнейшего развития эксперимента LHAASO.