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

Альпийские рудокопы бронзового века полагались на доставку продуктов из соседних поселений Альпийские рудокопы бронзового века полагались на доставку продуктов из соседних поселений

Из каких растений состоял рацион древних альпийских горняков и металлургов

N+1
Тысячеликая депрессия: имя одно, а видов много Тысячеликая депрессия: имя одно, а видов много

Существует столько видов депрессии, сколько людей, находящихся в ней

Cosmopolitan
Космический зонд InSight погрузился в экстренную спячку, чтобы пережить марсианскую зиму Космический зонд InSight погрузился в экстренную спячку, чтобы пережить марсианскую зиму

Как InSight будет переживать марсианскую зиму

National Geographic
Закрытые огневые позиции: как сражаются с артиллерией врага Закрытые огневые позиции: как сражаются с артиллерией врага

Борьба с артиллерией противника стала одной из задач для достижения победы

Популярная механика
7 обычных продуктов, которые могут серьезно навредить 7 обычных продуктов, которые могут серьезно навредить

Какие из спутников обыденной жизни могут представлять серьезную опасность

Популярная механика
Ed Sheeran Ed Sheeran

Эд Ширан — о музыке, клипах, турах и том, как не видеть солнце несколько месяцев

ЖАРА Magazine
Alibaba готовит «убийцу Tesla». Все подробности о новом бренде из Китая Alibaba готовит «убийцу Tesla». Все подробности о новом бренде из Китая

Чем любопытны электрические седан и кроссовер от Zhiji Motor

РБК
Одинаковые снежинки существуют Одинаковые снежинки существуют

Ученый создал в Калифорнии лабораторию по изготовлению одинаковых снежинок

National Geographic
Как выбраться из тонущего автомобиля. Пошаговая инструкция Как выбраться из тонущего автомобиля. Пошаговая инструкция

Объясняем, как попробовать себя в роли Бонда, если твоя машина ушла под воду

Maxim
Майкл Макфол: «Сейчас самое важное — борьба за душу Республиканской партии» Майкл Макфол: «Сейчас самое важное — борьба за душу Республиканской партии»

Майкл Макфол — о том, как остановить раскол в американских элитах

Эксперт
Короли российских танцполов 90-х: как изменились главные тусовщики страны Короли российских танцполов 90-х: как изменились главные тусовщики страны

Некоторые хиты остались неизменны в нашей памяти, чего не скажешь об их авторах

Cosmopolitan
Пчелы помогли художнику создать бюст Нефертити и другие скульптуры из медовых сот Пчелы помогли художнику создать бюст Нефертити и другие скульптуры из медовых сот

Пчелиная скульптура продаётся в выставочной галерее за $46,200

National Geographic
Самая популярная еда навынос в России и других странах мира Самая популярная еда навынос в России и других странах мира

Абсолютным чемпионом планеты среди еды навынос стала пицца

National Geographic
Авиапарк Юрского периода Авиапарк Юрского периода

Был ли самолет Можайского самолетом и другие курьезы из истории авиации

Maxim
Как экстрасенсы раскрывали преступления и раскрывали ли вообще Как экстрасенсы раскрывали преступления и раскрывали ли вообще

Раскрывали ли экстрасенсы хотя бы раз реальное преступление?

Популярная механика
Уволенная из МВД за поддержку Навального Татьяна Зима — о жестокости полиции и новых протестах Уволенная из МВД за поддержку Навального Татьяна Зима — о жестокости полиции и новых протестах

Интервью с бывшей кавалеристкой о новом рекорде градуса ненависти

СНОБ
Повсюду тлеют пожары Повсюду тлеют пожары

С трудом поднимаешь голову с подушки по утрам?

Cosmopolitan
Когда уходят в детство Когда уходят в детство

Как понять, что у твоих дедушек и бабушек начались проблемы?

Maxim
7 отличных сериалов 2020 года, которые вы пропустили 7 отличных сериалов 2020 года, которые вы пропустили

Об этих сериалах мало писали и говорили, но они, тем не менее, достойны внимания

Esquire
Британским белкам в еду начнут подмешивать противозачаточные Британским белкам в еду начнут подмешивать противозачаточные

Как Великобритания планирует остановить темпы рождаемости белок

National Geographic
Хорватские аисты: невероятная история любви Хорватские аисты: невероятная история любви

История любви пары аистов, живущих в хорватском селе

National Geographic
Продавая незримое Продавая незримое

Руководство по современному маркетингу услуг

kiozk originals
Интересные факты о Дэвиде Линче, подтвержденные совами лично Интересные факты о Дэвиде Линче, подтвержденные совами лично

Отобрали только факты о Дэвиде Линче, которые именно то, чем они кажутся

Maxim
Игра в пирамиду: о чем говорит происходящее вокруг GameStop Игра в пирамиду: о чем говорит происходящее вокруг GameStop

Почему случай GameStop не «победа простого народа», а финансовая пирамида

Forbes
Мирная речь военного времени: к кому обращался Владимир Путин в Давосе Мирная речь военного времени: к кому обращался Владимир Путин в Давосе

В новой холодной войне у России явный дефицит союзников

Forbes
Шахматы и мозг: игра делает нас умнее? Шахматы и мозг: игра делает нас умнее?

Как шахматы влияют на интеллект?

Reminder
10 научно-фантастических фильмов, в которых все правильно 10 научно-фантастических фильмов, в которых все правильно

Фантастические фильмы, которые действительно похожи на правду

Maxim
Художник постсоветской реальности: жизнь и творчество знаменитого российского фотографа Сергея Чиликова Художник постсоветской реальности: жизнь и творчество знаменитого российского фотографа Сергея Чиликова

Сергей Чиликов и его художественный метод "фотопровокации"

Esquire
Стыд и срам. Миф о женской моногамности Стыд и срам. Миф о женской моногамности

Чем отличается мужская и женская сексуальность?

СНОБ
Обнаружены три новых вида хищных морских губок Обнаружены три новых вида хищных морских губок

У побережья Австралии обнаружены плотоядные морские губки

National Geographic
Открыть в приложении