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

Бермудский треугольник Бермудский треугольник

Измены – одна из самых табуированных тем в обществе

Grazia
Почему алюминий возвращается в часовую индустрию Почему алюминий возвращается в часовую индустрию

История использования алюминия в производстве часов и украшений

РБК
Биотопливо из сахарного тростника обвинили в выбросах закиси азота Биотопливо из сахарного тростника обвинили в выбросах закиси азота

Сахарный тростник может негативно влиять на экологию — исследование

N+1
Вариант нормы Вариант нормы

Чтобы построить здоровые отношения, нужно сначала понять, что они представляют

Cosmopolitan
Повелитель стихий Повелитель стихий

Огонь, вода, жизнь и смерть от классика видео-арта Билла Виолы

Vogue
Как устроить крутой мальчишник Как устроить крутой мальчишник

Искусство мальчишника долгое время считалось утерянным

Maxim
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
«Хорошие плохие чувства: Почему эволюция допускает тревожность, депрессию и другие психические расстройства» «Хорошие плохие чувства: Почему эволюция допускает тревожность, депрессию и другие психические расстройства»

Отрывок из книги «Хорошие плохие чувства» о том, почему страдания полезны

N+1
Время террора и чистого авторитаризма. Размышления о третьей декаде правления Владимира Путина Время террора и чистого авторитаризма. Размышления о третьей декаде правления Владимира Путина

Владислав Иноземцев анализирует текущий политический режим

СНОБ
Умер химик Пауль Крутцен. Он описал механизм возникновения озоновых дыр Умер химик Пауль Крутцен. Он описал механизм возникновения озоновых дыр

В возрасте 87 лет умер нидерландский химик Пауль Крутцен

N+1
6 загадочных эпидемий исчезновения пенисов в истории 6 загадочных эпидемий исчезновения пенисов в истории

После чтения этой статьи ты перестанешь бояться эпидемии гриппа!

Maxim
Остаться при своих Остаться при своих

Что делать, если волосы выпадают, когда и какие меры стоит предпринимать?

Лиза
Семейный бюджет: почему так трудно его обсуждать? Семейный бюджет: почему так трудно его обсуждать?

Как обсуждение совместных финансов влияет на отношения в паре

Psychologies
Желтые розы в память о любви: как живут вдова и дочь Александра Абдулова Желтые розы в память о любви: как живут вдова и дочь Александра Абдулова

Как сложилась жизнь дочери Александра Абдулова и его вдовы?

Cosmopolitan
25 способов быстро похудеть 25 способов быстро похудеть

Чтобы распрощаться с лишним весом, тебе не придется ничего покупать

Maxim
Тима Белорусских: правда и вымысел о молодом музыканте Тима Белорусских: правда и вымысел о молодом музыканте

Тима Белорусских не комментирует слухи о себе, а мы пытаемся узнать о нем правду

Cosmopolitan
Российские музыканты — о стихах и времени Осипа Мандельштама Российские музыканты — о стихах и времени Осипа Мандельштама

Участники трибьют-альбома «Сохрани мою речь навсегда» — об Осипе Мандельштаме

РБК
9 вариантов использования кокосового масла 9 вариантов использования кокосового масла

Используем кокосовое масло для здоровья, дома и красоты: 9 способов

РБК
50 оттенков черного: как Джим Джармуш оправдывает мнение о главном цвете в одежде художников 50 оттенков черного: как Джим Джармуш оправдывает мнение о главном цвете в одежде художников

Как можно разнообразно и классно одеваться, используя только один цвет

Esquire
«Никогда не знаешь, когда тебе придется исполнить свою последнюю песню»* «Никогда не знаешь, когда тебе придется исполнить свою последнюю песню»*

10 главных хитов The Doors на все времена

Esquire
Карта: какие страны мира наиболее и наименее похожи на Россию Карта: какие страны мира наиболее и наименее похожи на Россию

Интересно было бы узнать, где в мире живут так же, как в России

Maxim
Балерина, ударившая офицера СС каблуком, и другие примеры неудавшихся, но очень дерзких, бунтов в истории Балерина, ударившая офицера СС каблуком, и другие примеры неудавшихся, но очень дерзких, бунтов в истории

Дерзкие бунты — от одной танцовщицы до многотысячного войска

Maxim
«Аз есмь царь. История самозванства в России» «Аз есмь царь. История самозванства в России»

Отрывок из книги, посвященной феномену самозванца в истории России

N+1
Как зарабатывать больше, чем ты заслуживаешь Как зарабатывать больше, чем ты заслуживаешь

Как требовать прибавки к зарплате, получить ее и потребовать еще втрое больше

Maxim
Аутофагия и еще 3 волшебных слова, зная которые отсрочишь свое старение Аутофагия и еще 3 волшебных слова, зная которые отсрочишь свое старение

Старение неизбежно, но мы можем максимально смягчить его признаки

Cosmopolitan
Правила жизни Дэвида Линча Правила жизни Дэвида Линча

Дэвид Линч: я узнал все в своей жизни потому, что решил попробовать что-то новое

Esquire
Можно ли подхватить вирус, скачивая приложения из Google Play и App Store? Можно ли подхватить вирус, скачивая приложения из Google Play и App Store?

Можно ли быть уверенными в безопасности софта из официальных магазинов?

CHIP
5 новых фильмов о моде, которые стоит посмотреть на каникулах 5 новых фильмов о моде, которые стоит посмотреть на каникулах

Советуем несколько отличных новых документальных фильмов о моде

Esquire
5 суперидей для дизайна маникюра и педикюра, которые будут в тренде в 2021 году 5 суперидей для дизайна маникюра и педикюра, которые будут в тренде в 2021 году

Фольга, кристаллы, растяжка блестками и еще много красивого для твоих ногтей!

Cosmopolitan
Обманывает ли меня фитнес-трекер: как работают программы подсчета сожженных калорий Обманывает ли меня фитнес-трекер: как работают программы подсчета сожженных калорий

Разбираемся, как фитнес-трекер считает калории и не обманывает ли он вас

Популярная механика
Открыть в приложении