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

Главными последствиями засух последних лет назвали голод и кризис гидроэнергетики Главными последствиями засух последних лет назвали голод и кризис гидроэнергетики

Какие ужасные вещи назвали главными последствиями засух

N+1
Палеоантропологи обнаружили останки последнего неандертальца Италии Палеоантропологи обнаружили останки последнего неандертальца Италии

Палеоантропологи исследовали два нижних молочных моляра, найденные в Италии

N+1
Зонд NASA использовал Марс как тестовую площадку при полете к Европе Зонд NASA использовал Марс как тестовую площадку при полете к Европе

Ученые успешно протестировали радарную систему зонда Europa Clipper

ТехИнсайдер
Одна вокруг света: три дня по грунтовке и прощание с Андами Одна вокруг света: три дня по грунтовке и прощание с Андами

177-я серия о кругосветном путешествии Ирины Сидоренко: заповедник в Перу

Forbes
Мы выбираем друг друга не случайно Мы выбираем друг друга не случайно

Выбор партнера предопределен всем предшествующим ходом нашей жизни

Psychologies
Четвероногий сапер Джульбарс: невероятная история пса, удостоенного ордена Четвероногий сапер Джульбарс: невероятная история пса, удостоенного ордена

Пес Джульбарс — почетный ветеран вoйны

ТехИнсайдер
В Великобритании появились дикие зубры В Великобритании появились дикие зубры

Специалисты по охране природы надеются, что зубры заменят степных бизонов

N+1
6 моментов в сериале «Оби-Ван Кеноби», которые упустили 99% зрителей 6 моментов в сериале «Оби-Ван Кеноби», которые упустили 99% зрителей

Лишь только настоящие фанаты «Звездных войн» способны их заметить!

Maxim
7 лучших (и худших) фильмов о хакерах 7 лучших (и худших) фильмов о хакерах

Самые интересные и весьма нелепые картины о хакерах всех времен

ТехИнсайдер
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
Ученые выяснили, что пить алкоголь вредно только до 40 лет Ученые выяснили, что пить алкоголь вредно только до 40 лет

Можно ли получать от алкоголя пользу?

Maxim
«Завтра я буду читать и писать»: блестящий чепчик, нарциссы и муми-тролли в любимых книгах писательницы Полины Барсковой «Завтра я буду читать и писать»: блестящий чепчик, нарциссы и муми-тролли в любимых книгах писательницы Полины Барсковой

Писательница Полина Барсковая о безжалостном Шварце и «отдельности» Туве Янссон

Правила жизни
Почему собаки ставят на вас лапы: 9 главных причин Почему собаки ставят на вас лапы: 9 главных причин

Собака ставит на вас лапы? Есть несколько причин, объясняющих такое поведение

ТехИнсайдер
Как после развода одеваются бывшие жены самых богатых мужчин мира Как после развода одеваются бывшие жены самых богатых мужчин мира

Женам самых состоятельных мужчин на планете иногда не хватает... Развода!

VOICE
Шуба на заказ, Шуба на заказ,

Как в «Нулевом пациенте» создавался аутентичный стиль конца 1980-х

Правила жизни
Жизнь в ночном сумраке: шесть лучших фильмов про вампиров и оборотней Жизнь в ночном сумраке: шесть лучших фильмов про вампиров и оборотней

Фильмы, которые точно стоит посмотреть любителям сверхъестественной фантастики

Forbes
«Вчетвером мы составляли единое целое»: история семьи Рерихов «Вчетвером мы составляли единое целое»: история семьи Рерихов

Чем известны Елена, Юрий и Святослав Рерихи

Культура.РФ
Загробный Диснейленд: автобиографический роман о европейской женщине в Китае Загробный Диснейленд: автобиографический роман о европейской женщине в Китае

Отрывок из автофикшена Светланы Дорошевой о шанхайской арт-резиденции

Forbes
Злодеи из кинокомиксов, которые в чем-то правы (и мы им даже сопереживаем) Злодеи из кинокомиксов, которые в чем-то правы (и мы им даже сопереживаем)

Суперзлодеи кинокомиксов порой интереснее любого добряка

Maxim
Как завоевать любого мужчину: секрет неотразимой Лили Брик Как завоевать любого мужчину: секрет неотразимой Лили Брик

Лиля Брик — одна из самых неординарных женщин XX века

VOICE
Группа «Созвездие Отрезок» — о новом альбоме и концертной площадке мечты Группа «Созвездие Отрезок» — о новом альбоме и концертной площадке мечты

Группа «Созвездие Отрезок» — почему им так важны безумные костюмы

РБК
45 лучших сериалов современности, которые должен посмотреть каждый: выбор читателей «Правил жизни» 45 лучших сериалов современности, которые должен посмотреть каждый: выбор читателей «Правил жизни»

Супергеройские комедии, захватывающие триллеры, серьезные драмы, любимые ситкомы

Правила жизни
Без гаремов и Серканов Болатов: 9 новых турецких сериалов, которые стоит посмотреть Без гаремов и Серканов Болатов: 9 новых турецких сериалов, которые стоит посмотреть

Теперь турецкие сериалы научились говорить о реальных проблемах общества

Правила жизни
11 правил хорошего отпуска 11 правил хорошего отпуска

Как отдохнуть без стрессов?

Psychologies
Как сделать невидимую папку в Windows? Как сделать невидимую папку в Windows?

Как спрятать файлы в Windows от посторонних глаз

CHIP
Как понять, что вы строите серьезные отношения не с тем человеком: 7 признаков Как понять, что вы строите серьезные отношения не с тем человеком: 7 признаков

Как понять, действительно ли это настоящая любовь?

Psychologies
Почему мы занимаемся сексом, когда не хотим: 5 причин Почему мы занимаемся сексом, когда не хотим: 5 причин

Иногда даже сомнительные мотивы заняться сексом не исключают приятных сюрпризов

Psychologies
Он прошел через 872 дня блокады Ленинграда и выжил: удивительная история кота Максима Он прошел через 872 дня блокады Ленинграда и выжил: удивительная история кота Максима

Как кот по кличке Максим из блокадного Ленинграда смог дожить до окончания вoйны

ТехИнсайдер
Кто такие подонки, и какую грамоту получил Филька? 10 крылатых выражений и их происхождение Кто такие подонки, и какую грамоту получил Филька? 10 крылатых выражений и их происхождение

Докопаемся до сути и разберемся с десятью крылатыми выражениями

ТехИнсайдер
Звезды, которые пошли по стопам своих родителей: от юных талантов до опытных мастеров актерского дела Звезды, которые пошли по стопам своих родителей: от юных талантов до опытных мастеров актерского дела

Кто из знаменитых детей продолжил дело своих родителей?

Правила жизни
Открыть в приложении