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

У каждой своя «изюминка»: 7 фактов о женском месте Х (вы точно удивитесь) У каждой своя «изюминка»: 7 фактов о женском месте Х (вы точно удивитесь)

Самое важное и интересное о женском месте Х

Playboy
Можно ли убедить родителей пойти к психологу Можно ли убедить родителей пойти к психологу

Что делать, если для родителей психотерапия — табу, но им нужна помощь?

Psychologies
Самые странные корабли, когда-либо выходившие в море Самые странные корабли, когда-либо выходившие в море

Как тебе такое, Дейви Джонс?

Maxim
7 вещей, на которых ты можешь сэкономить без ущерба стилю 7 вещей, на которых ты можешь сэкономить без ущерба стилю

Уроки экономии без вреда для вкуса от модели Марии Ивакова

Cosmopolitan
Как делать продукты, которые меняют мир. Опыт Endel, Loona и Anytype Как делать продукты, которые меняют мир. Опыт Endel, Loona и Anytype

В основе любого прорывного продукта лежат несколько составляющих

Inc.
Микропластик превратили в углекислый газ и воду Микропластик превратили в углекислый газ и воду

Канадские химики разработали новый метод очистки воды от микрочастиц полистирола

N+1
Лучшие фильмы о вьетнамской войне. Развлекательные тоже считаются Лучшие фильмы о вьетнамской войне. Развлекательные тоже считаются

Фильмы о войне во Вьетнаме: известные и не очень

Maxim
Несостоявшийся путч в США Несостоявшийся путч в США

События в Америке последних лет — прямое следствие долгой истории раскола

СНОБ
Что нужно знать о дизайнере Джерри Лоренцо, основателе Fear of God и новом главе adidas Basketball Что нужно знать о дизайнере Джерри Лоренцо, основателе Fear of God и новом главе adidas Basketball

Джерри Лоренцо — дизайнер-самоучка и звезда стритвира

Esquire
Звезды, виновные в гибели людей: Петренко, Бродерик и другие Звезды, виновные в гибели людей: Петренко, Бродерик и другие

Истории знаменитых людей, которые стали виновниками чьей-то гибели

Cosmopolitan
Неоправданная жестокость: насколько необходимы блокировки аниме Неоправданная жестокость: насколько необходимы блокировки аниме

Блокировки аниме в России показывают односторонний взгляд на японскую культуру

Forbes
Как устранить последствия драки Как устранить последствия драки

Советы по первой помощи после драки от медсестры с десятилетним стажем

Maxim
Наноструктура цинк-марганцевого анода повысила долговечность экологичного аккумулятора Наноструктура цинк-марганцевого анода повысила долговечность экологичного аккумулятора

Ученые создали стабильный аккумулятор с водным электролитом

N+1
Как детская сказка управляет взрослой жизнью Как детская сказка управляет взрослой жизнью

Как сказочные сюжеты могут «заколдовать» нас и заставить действовать по схеме

Psychologies
«Чандра» обнаружила «двуличность» самого молодого магнитара Млечного Пути «Чандра» обнаружила «двуличность» самого молодого магнитара Млечного Пути

Свойства этого магнитара находятся между замагниченными пульсарами и магнитарами

N+1
«В месяц уходит пять пар перчаток, потому что крабы кусаются»: чем занимается и сколько зарабатывает моряк-краболов «В месяц уходит пять пар перчаток, потому что крабы кусаются»: чем занимается и сколько зарабатывает моряк-краболов

Моряк-краболов — о своей работе, доходе и планах на жизнь

VC.RU
Измениться в лице Измениться в лице

Правильно подобранная челка, длина, цвет волос помогут скорректировать внешность

Лиза
Цунами, голод, болезни и война: как глобальное потепление может уничтожить человечество Цунами, голод, болезни и война: как глобальное потепление может уничтожить человечество

Изменение погодных условий Земли может привести к гибели всего человечества

Популярная механика
Ореховая паста с контрацептивами поможет британцам в борьбе с инвазивными белками Ореховая паста с контрацептивами поможет британцам в борьбе с инвазивными белками

Великобритания разработала план по снижению рождаемости у каролинских белок

N+1
Анне Катрине Боман: Агата Анне Катрине Боман: Агата

Глава из книги Анне Катрине Боман о жизни уставшего от работы психотерапевта

СНОБ
Собака-осуждака: почему вредно осуждать то, как одеваются другие Собака-осуждака: почему вредно осуждать то, как одеваются другие

Критиковать чужие наряды легко, а найти пример для подражания сложно

Cosmopolitan
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
Карен Газарян о возрождении института вытрезвителей Карен Газарян о возрождении института вытрезвителей

Совет Федерации проголосовал за возрождение вытрезвителей

СНОБ
Алкогений: Александр Годунов Алкогений: Александр Годунов

Биография Александра Годунова могла бы стать основой шпионско-любовного романа

Maxim
Жан-Кристоф Гранже: День праха Жан-Кристоф Гранже: День праха

Первая глава романа Жана-Кристофа Гранже «День праха»

СНОБ
Звездное небо над головой: 10 фактов о созвездиях Звездное небо над головой: 10 фактов о созвездиях

Красивые, приятные и полезные факты о небе и созвездиях

Популярная механика
Первый лимузин Страны Советов, или С кого слизали ЗИС-101 Первый лимузин Страны Советов, или С кого слизали ЗИС-101

В проекте создания первого советского лимузина принимал участие Сталин

Maxim
Морские организмы увязали углеродный цикл Земли с изменениями климата за 50 миллионов лет Морские организмы увязали углеродный цикл Земли с изменениями климата за 50 миллионов лет

Модель климатических изменений на протяжении последних 50 миллионов лет

N+1
Спустились с гор Спустились с гор

Отпуск в горах

Лиза
Неизвестный минерал из вулкана Толбачик Неизвестный минерал из вулкана Толбачик

Сотрудники СПбГУ обнаружили новый минерал на территории вокруг вулкана Толбачик

Наука и жизнь
Открыть в приложении