Физики смогли довести газ полярных молекул до температуры ниже температуры Ферми

N+1Наука

Газ ультрахолодных полярных молекул довели до квантового режима

Марат Хамадеев

Andreas Schindewolf et al. / Nature, 2022

Европейские физики смогли довести трехмерный газ полярных молекул до температуры в три раза ниже температуры Ферми – предела, после которого на поведении вещества начинают сказываться квантовые эффекты, связанные с принципом запрета Паули. В будущем это позволит проводить эксперименты с полярными молекулами в квантовом режиме, например, использовать их в качестве квантового симулятора для изучения других фермионных систем. Исследование опубликовано в Nature.

Диполь-дипольное взаимодействие — это самый сильный механизм, с помощью которого могут электромагнитно взаимодействовать нейтральные частицы. Рекордсменами в этой области считаются полярные молекулы, в число которых входят, например, молекулы воды. Электронная плотность в них смещена относительно положительного заряда ядер. Полярные молекулы могли бы стать прекрасным инструментом для квантовой симуляции сильных взаимодействий многих тел, например, дырок и электронов, но для этого молекулы нужно перевести в режим вырожденного квантового газа. О том, что это такое, читайте в материале «Квантовые газы при низких температурах».

Чтобы газ стал вырожденным, его нужно достаточно сильно охладить. Ученые знают несколько методов охлаждения до ультранизких температур, но в случае с полярными молекулами все упирается в проблему: чтобы холод распространился по всему ансамблю, частицы должны перераспределить между собой энергию за счет упругих взаимодействий. Но ультрахолодные полярные молекулы от столкновений чаще всего разрушаются.

Ранее мы рассказывали, как физикам с помощью электрического поля удалось резко увеличить частоту упругих столкновений в двумерном ферми-газе, охладив его ниже температуры Ферми. В трехмерном случае эту проблему также пытались решать с помощью постоянного поля. Физики смогли подавить неупругие взаимодействия, однако температура, которую они достигли, превышала температуру Ферми в полтора раза. Наконец, еще один способ защитить молекулы от разрушительных столкновений — это использовать микроволновое излучение, однако насколько он будет эффективен в задаче охлаждения ниже температуры Ферми, до недавнего времени было непонятно.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Начало неолита на северо-западе Южной Азии сдвинули примерно на три тысячи лет Начало неолита на северо-западе Южной Азии сдвинули примерно на три тысячи лет

Почему ученые пересмотрели хронологию поселения Мехргарх?

N+1
Аэронавты, пилоты, воздушные каскадеры: 6 женщин, которые первыми поднялись в небо Аэронавты, пилоты, воздушные каскадеры: 6 женщин, которые первыми поднялись в небо

Женщины, которые первые покорили небо

Forbes
Астрономы отыскали экстремально яркие события разрыва звезд сверхмассивными черными дырами Астрономы отыскали экстремально яркие события разрыва звезд сверхмассивными черными дырами

Астрономы описали класс рекордно ярких транзиентов

N+1
«Принципы экономики. Классическое руководство». Основы экономики, доступно изложенные на примерах из жизни «Принципы экономики. Классическое руководство». Основы экономики, доступно изложенные на примерах из жизни

Отрывок из книги экономиста Томаса Соуэлла «Принципы экономики»

N+1
Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
Сколько Сколько

Ходят легенды, будто душа весит 21 грамм — откуда эта цифра?

ТехИнсайдер
Уральская волчица: история самой жестокой женщины-убийцы в России Уральская волчица: история самой жестокой женщины-убийцы в России

«Я даже не могу назвать ее женщиной, для меня она безлика»

VOICE
Кожа и стресс: волнительный момент Кожа и стресс: волнительный момент

Хронический стресс пагубно сказывается на коже, но как ей помочь?

Лиза
Разрушающая ревность: как избавиться от деструктивного чувства в отношениях Разрушающая ревность: как избавиться от деструктивного чувства в отношениях

Откуда берется чувство ревности и как от него избавиться?

Psychologies
Путешествие на край земли Путешествие на край земли

7 самых интересных мест в далеком Приморье

Лиза
Национальные десерты Национальные десерты

Современный авторский взгляд на национальные десерты

Bones
Археологи выявили четко продуманную застройку на домонгольском селище Чаадаево-5 Археологи выявили четко продуманную застройку на домонгольском селище Чаадаево-5

Археологи сообщили о результатах охранно-спасательных раскопок Чаадаева-5

N+1
Как топ-менеджер Warner Bros. отказался от работы (и зарплаты) мечты, чтобы продавать китайскую лапшу быстрого приготовления Как топ-менеджер Warner Bros. отказался от работы (и зарплаты) мечты, чтобы продавать китайскую лапшу быстрого приготовления

Можно ли решиться бросить успешную карьеру, чтобы продавать рамен?

Inc.
5 мемуаров и биографий звезд музыкальной сцены, достойных прочтения 5 мемуаров и биографий звезд музыкальной сцены, достойных прочтения

Подборка книг, которые рассказывают правду о выдающихся рок-музыкантах XX века

СНОБ
Принять палатку за медведя: как эмоции влияют на наши умственные расчеты Принять палатку за медведя: как эмоции влияют на наши умственные расчеты

Глава из книги Леонарда Млодинова «Эмоциональность»

Forbes
Как привлечь инвестиции и запустить собственный IT-стартап: лайфхаки, которые помогут добиться успеха в бизнесе Как привлечь инвестиции и запустить собственный IT-стартап: лайфхаки, которые помогут добиться успеха в бизнесе

Где IT-стартапу искать инвестора и как заинтересовать его проектом

ТехИнсайдер
Истина где-то рядом: зачем в NASA решили взяться за изучение НЛО Истина где-то рядом: зачем в NASA решили взяться за изучение НЛО

NASA начнет изучать НЛО, причем именно с научной точки зрения

Вокруг света
Лариса Лужина: Лариса Лужина:

Обычная жизнь всегда скучнее той, которую для тебя придумали в сценарии

Коллекция. Караван историй
В Великобритании появились дикие зубры В Великобритании появились дикие зубры

Специалисты по охране природы надеются, что зубры заменят степных бизонов

N+1
Как общаться с прорабом и строителями, чтобы тебя не обманули: 4 совета от опытного дизайнера Как общаться с прорабом и строителями, чтобы тебя не обманули: 4 совета от опытного дизайнера

О чем важно сразу договориться с ремонтной бригадой и как проверять этапы работ

Maxim
Тиа Уильямс: «Семь дней в июне». История о первой любви, отмеченная книжным клубом Риз Уизерспун Тиа Уильямс: «Семь дней в июне». История о первой любви, отмеченная книжным клубом Риз Уизерспун

История, после которой твоя жизнь не будет прежней — роман «Семь дней в июне»

СНОБ
7 советов от психолога как достичь гармонии в семье 7 советов от психолога как достичь гармонии в семье

Счастье в паре возможно при том условии, что его испытывают оба партнера

Лиза
Первый раз в первый класс Первый раз в первый класс

Как сделать так, чтобы школа не превратилась в огромный стресс для всей семьи?

Здоровье
Современное материнство: чувство вины, попытка построить карьеру и вовлечение отцов Современное материнство: чувство вины, попытка построить карьеру и вовлечение отцов

Что значит быть матерью в эпоху гендерного равенства?

Forbes
Погубить на корню. 9 неочевидных привычек, которые портят твои волосы Погубить на корню. 9 неочевидных привычек, которые портят твои волосы

Как не совершать ошибок, прямо или косвенно влияющих на состояние прически

Лиза
Синдром самозванца: есть ли он у тебя и как его побороть Синдром самозванца: есть ли он у тебя и как его побороть

Откуда берется синдром самозванца, мешающий жить и работать

Maxim
5 лучших романов Александра Дюма 5 лучших романов Александра Дюма

В честь юбилея Александра Дюма вспоминаем самые любимые его книги!

Maxim
Как 40 миллионов советских женщин лишились маленького черного платья Как 40 миллионов советских женщин лишились маленького черного платья

Почему девушкам в СССР так и не пришлось носить элегантные платья от Скиапарелли

VOICE
Отрывок из книги Александра Староверова «То, что вы хотели» Отрывок из книги Александра Староверова «То, что вы хотели»

Отрывок из злободневного романа «То, что вы хотели»

СНОБ
3 причины, по которым собаки наклоняют головы вбок 3 причины, по которым собаки наклоняют головы вбок

Собаки частенько наклоняют головы вбок в самых разных ситуациях. Но зачем?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении