Физикам удалось понаблюдать за контролируемым движением одиночного иона рубидия

N+1Наука

Одиночный ион провели сквозь бозе-конденсат

Никита Козырев

Thomas Dieterle et al. / Physical Review Letters, 2021

Физикам удалось понаблюдать за контролируемым движением одиночного иона рубидия сквозь конденсат Бозе — Эйнштейна из охлажденных атомов. Особенность эксперимента заключалась в том, что ученые могли с высокой точностью отслеживать траекторию и скорость иона в процессе движения сквозь конденсат, а также влиять на то, как быстро он проходит сквозь атомы и как часто испытывает столкновения с ними. В будущем такая методика позволит наблюдать за индивидуальными столкновениями ионов с охлажденными атомами в макроскопическом квантовом состоянии и изучать связанные с этим квантовые эффекты. Статья опубликована в журнале Physical Review Letters.

Обычно к квантовой физике обращаются при попытках описать поведение микроскопических систем, будь то отдельная частицы в потенциальной яме, ее рассеяние на другой частице, или же ее простейшее связанное состояние. Однако еще в первой половине 20 века физики поняли, что квантовые эффекты могут наблюдаться и в макроскопической системе, если охладить ее до определенной критической температуры. Именно так были открыты явления сверхтекучести и сверхпроводимости, которые имеют квантовую природу несмотря на макроскопические масштабы наблюдаемых эффектов.

К макроскопической квантовой системе можно отнести и конденсат Бозе — Эйнштейна — равновесную систему из большого числа бозонов (частиц или квазичастиц с целым спином), находящихся в одном и том же квантовом состоянии. Такое агрегатное состояние вещества возможно благодаря тому, что бозоны не подчиняются запрету Паули, сформулированному для фермионов (частиц с полуцелым спином), а значит могут одновременно находиться в своем основном состоянии. В таком случае вся система может быть описана одной волновой функцией, а значит квантовые эффекты могут проявляться на макроскопическом уровне. Однако получить бозе-конденсат удалось лишь в 1995 году (спустя 70 лет после теоретического предсказания его существования) из-за технической сложности процесса охлаждения большого числа атомов до чрезвычайно низких температур порядка сотен нанокельвинов.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Строители невидимых путей Строители невидимых путей

Как устроен морской порт

Популярная механика
Кто этот мощный старик? Кто этот мощный старик?

Краткое содержание жизни Джо Байдена

GQ
Эффект цитруса Эффект цитруса

Какие полезные качества скрывают в себе цитрусы

Лиза
Марк Цукерберг, Роберт Паттинсон, Кира Найтли — звезды, отказавшиеся от роскоши Марк Цукерберг, Роберт Паттинсон, Кира Найтли — звезды, отказавшиеся от роскоши

Звезды не ездят в метро - это точно не про наших героев

Cosmopolitan
Новый хамелеон с Мадагаскара оказался самой маленькой рептилией Новый хамелеон с Мадагаскара оказался самой маленькой рептилией

Ученые открыли на Мадагаскаре новый вид крошечных хамелеонов-брукезий

N+1
10 российских сериалов о любви, за которые не стыдно 10 российских сериалов о любви, за которые не стыдно

Российские сериалы, в которых авторы посмотрели на любовь под новым углом

Cosmopolitan
Джентльмен, удачи! Джентльмен, удачи!

Рейф Файнс никогда не остается тем, кем его привыкли считать

GQ
Отрывок из книги Сергея Беркнера «Жизнь и борьба Белостокского гетто» Отрывок из книги Сергея Беркнера «Жизнь и борьба Белостокского гетто»

Глава из книги Сергея Беркнера, посвященной антифашистскому подполью

СНОБ
9 великих мужчин, решивших кардинально изменить свою жизнь на пике карьеры 9 великих мужчин, решивших кардинально изменить свою жизнь на пике карьеры

Самые известные случаи «взял и все бросил» в истории

Maxim
Приложение тут, приложение там Приложение тут, приложение там

Что поняли в Росбанке, когда сделали свое мобильное приложение на Flutter

N+1
Надежный фундамент Надежный фундамент

Почему шато стали символом элитарного виноделия?

Forbes
Вечное перо Вечное перо

Февраль, стоит ему начаться, напоминает нам о таком явлении, как чернила

GQ
Устоит ли американская демократия после штурма Капитолия Устоит ли американская демократия после штурма Капитолия

Что действительно угрожает американской политической системе и лично Трампу?

СНОБ
Такси для чиновников и голосование против поправок к Конституции: чем запомнилась мэр Якутска Сардана Авксентьева Такси для чиновников и голосование против поправок к Конституции: чем запомнилась мэр Якутска Сардана Авксентьева

Чем мэр Якутска Сардана Авксентьева запомнилась на своем посту

Forbes
10 000 шагов в день заменят фитнес? Нет! Развенчиваем 5 самых популярных мифов о здоровье! 10 000 шагов в день заменят фитнес? Нет! Развенчиваем 5 самых популярных мифов о здоровье!

Пить по 8 стаканов воды и проходить минимум 10 000 шагов в день? Ерунда

Maxim
Лапы вверх: животные и птицы, которые были арестованы за различные преступления Лапы вверх: животные и птицы, которые были арестованы за различные преступления

Голуби-шпионы, коты-контрабандисты и ослы-хулиганы

Maxim
Алгоритм GPT-3 от компании OpenAI умеет писать почти неотличимые от созданных человеком тексты. Что это значит для будущего человечества? Алгоритм GPT-3 от компании OpenAI умеет писать почти неотличимые от созданных человеком тексты. Что это значит для будущего человечества?

Искусственный интеллект все глубже проникает в нашу жизнь

Inc.
Ошибки онлайн-шопинга — почему ты все время заказываешь не то? Ошибки онлайн-шопинга — почему ты все время заказываешь не то?

Что нужно знать, чтобы онлайн-шопинг прошел удачно

Cosmopolitan
Ум в большом городе Ум в большом городе

О Фран Лебовиц в мини-сериале Мартина Скорсезе

Weekend
Зима будет долгой, но все обойдется Зима будет долгой, но все обойдется

Климат в нашей стране словно рассчитан на уничтожение неприятеля

Psychologies
В Москве приступили к испытанию летающих такси В Москве приступили к испытанию летающих такси

На территории Лужников приступили к испытаниям дронов-такси Hover

Популярная механика
Ямы на дороге: какие трудности поджидают тех, кто пойдет по пути Uber Ямы на дороге: какие трудности поджидают тех, кто пойдет по пути Uber

Построить компанию в стиле Uber мечтают многие предприниматели

Forbes
«Почему они молчали»: 5 причин, по которым женщины не рассказывают о насилии «Почему они молчали»: 5 причин, по которым женщины не рассказывают о насилии

Почему женщины рассказывают о харассменте и насилии только спустя годы

Cosmopolitan
Ученые встретили двух карликовых жирафов Ученые встретили двух карликовых жирафов

У этих двух молодых самцов жирафов из Уганды и Намибии сильно укорочены ноги

N+1
Семейный бюджет: как правильно его вести, чтобы не развестись Семейный бюджет: как правильно его вести, чтобы не развестись

Психолог Анна Просветова рассказывает, как лучше строить семейный бюджет

Cosmopolitan
Углеродистые метеориты заподозрили в доставке воды на Землю Углеродистые метеориты заподозрили в доставке воды на Землю

Метеориты могли доставлять замороженную воду на Землю

N+1
Секретарь Республики Секретарь Республики

Нормальная жизнь Никколо ди Бернардо деи Макиавелли оборвалась 16 декабря 1512 г

Наука и жизнь
Ученые показали нуклеазную функцию необходимого вирусу Эпштейна — Барр белка Ученые показали нуклеазную функцию необходимого вирусу Эпштейна — Барр белка

Раскрыт механизм, поддерживающий присутствие вируса Эпштейна — Барр в клетках

N+1
Две красные дорожки! Как звезды должны вести себя на церемониях награждения Две красные дорожки! Как звезды должны вести себя на церемониях награждения

Пройти по красной дорожке почетно, но делать это надо по правилам

Cosmopolitan
Красота по-французски: 7 секретов макияжа от парижского визажиста Красота по-французски: 7 секретов макияжа от парижского визажиста

Узнали, в чем секрет красоты по-французски и парижского шика

Cosmopolitan
Открыть в приложении