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

Не в деньгах счастье? Не в деньгах счастье?

Финансы и личные отношения: преодолеваем барьеры

Лиза
Как в 50 выглядеть на 30? Секретные бьюти-процедуры голливудских звезд Как в 50 выглядеть на 30? Секретные бьюти-процедуры голливудских звезд

Кажется, время не властно над селебрити — всё благодаря этим бьюти-процедурам

Cosmopolitan
Самая далекая галактика во Вселенной стала вместилищем колоссальной черной дыры Самая далекая галактика во Вселенной стала вместилищем колоссальной черной дыры

Далекая от Земли галактика опровергает современные научные модели

Популярная механика
Эксклюзив Cosmo: Мила Кунис о новом фильме, атмосфере на съемках и режиссере Эксклюзив Cosmo: Мила Кунис о новом фильме, атмосфере на съемках и режиссере

Мила Кунис – о съемках в фильме «Дать дуба в округе Юба»

Cosmopolitan
Художник не должен быть голодным: три мифа о творческих индустриях Художник не должен быть голодным: три мифа о творческих индустриях

Глава из книги «Уйти нельзя остаться», посвященной работе в кино

Forbes
Смертельно опасно: как сходить в сауну и остаться в живых Смертельно опасно: как сходить в сауну и остаться в живых

В России принято считать, что «баня — залог долгих лет»

Популярная механика
Чек-лист хорошего косметолога: 7 признаков, что врачу можно доверить свое лицо Чек-лист хорошего косметолога: 7 признаков, что врачу можно доверить свое лицо

Чек-лист, с помощью которого можно определить хорошего косметолога

Cosmopolitan
По взаимному согласию. Как вернуть мужа в семью По взаимному согласию. Как вернуть мужа в семью

По взаимному согласию может быть даже несчастливый брак

СНОБ
«Хам забрал чужую невесту!»: Яна Поплавская разозлилась на героя «Иронии судьбы» «Хам забрал чужую невесту!»: Яна Поплавская разозлилась на героя «Иронии судьбы»

Яна Поплавская кардинально изменила свое мнение о культовой новогодней комедии

Cosmopolitan
Анастасия Волочкова. Почему она ушла из Большого и чем занимается сейчас Анастасия Волочкова. Почему она ушла из Большого и чем занимается сейчас

Как Анастасия Волочкова стала примой балета и чем занимается сейчас?

Cosmopolitan
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
Правила жизни Кристиана Диора Правила жизни Кристиана Диора

Правила жизни французского модельера и основателя модного дома Christian Dior

Esquire
К последнему морю К последнему морю

Почему Батый, покорив Русь, без передышки вторгся в Центральную Европу

Дилетант
Дали ремня Дали ремня

Как успешный юрист основал маленькую мануфактуру по производству ремней

Robb Report
Периодические многоножки оказались обладателями жизненного цикла длиной в восемь лет Периодические многоножки оказались обладателями жизненного цикла длиной в восемь лет

Исследователи: японские многоножки имеют восьмилетние жизненные циклы

N+1
Создан самый быстрый метод квантовой генерации случайных чисел Создан самый быстрый метод квантовой генерации случайных чисел

Созданное устройство генерирует случайные числа со скоростью 8.05 Гб в секунду

Популярная механика
Как объединить таблицы в Word: 4 способа Как объединить таблицы в Word: 4 способа

Даже у уверенных пользователей возникают проблемы в работе с таблицами в Ворде

CHIP
Александр Буклов: «Все сразу представляют мужчин в купальниках, которые выполняют женские элементы, но это не так» Александр Буклов: «Все сразу представляют мужчин в купальниках, которые выполняют женские элементы, но это не так»

Интервью с руководителем мужской сборной России по художественной гимнастике

GQ
Точный расчет Точный расчет

Учимся составлять финансовый план на год и переводить мечты в цели

Лиза
Кейт Миддлтон обошла Меган Маркл в рейтинге самых дорогих свадебных платьев Кейт Миддлтон обошла Меган Маркл в рейтинге самых дорогих свадебных платьев

Эксперты оценили стоимость свадебных нарядов представительниц королевских семей

Cosmopolitan
7 вещей, которые в России точно лучше, чем в США 7 вещей, которые в России точно лучше, чем в США

Есть вещи, в которых мы однозначно побеждаем США

Maxim
Разоблачение великого витаминного надувательства Разоблачение великого витаминного надувательства

Почему человечество потребляет витамины, но пока еще не стало бессмертным?

Maxim
Как отпустить свое прошлое Как отпустить свое прошлое

Как действительно начать жизнь с чистого листа

Cosmopolitan
Старая Земля: почему важно открытие планеты у одной из древнейших звезд в Галактике Старая Земля: почему важно открытие планеты у одной из древнейших звезд в Галактике

Астрономы открыли планетную систему у одной из древнейших звезд Галактики

Forbes
Как перестать ревновать свою девушку: подробное руководство Как перестать ревновать свою девушку: подробное руководство

Причины ревности и способы избавиться от этого чувства

Playboy
19 самых культовых противостояний в обществе, бизнесе и культуре 19 самых культовых противостояний в обществе, бизнесе и культуре

В настоящей жизни ничьих не бывает

Maxim
Российские социологи предсказали обострение политической ситуации в США еще 10 лет назад. «Сноб» поговорил с одним из них Российские социологи предсказали обострение политической ситуации в США еще 10 лет назад. «Сноб» поговорил с одним из них

«‎Сноб» узнал, как будет развиваться ситуация в США и что ждет в будущем Россию

СНОБ
Совместный полет Совместный полет

Как владельцы «Самолета» собрали крупнейший земельный банк и провели IPO

Forbes
Американский доктор раскрыл секрет техники «железный пах» от мастеров кунг-фу Американский доктор раскрыл секрет техники «железный пах» от мастеров кунг-фу

Оказалось, чтобы выдержать удар бревном в промежность, нужно напрячь две мышцы

Maxim
Поколение миллениалов. Как зарабатывать 30-летним, чтобы не проиграть детям-миллионерам Поколение миллениалов. Как зарабатывать 30-летним, чтобы не проиграть детям-миллионерам

Как миллениалам не остаться за бортом и не проиграть 15-летним наглым и успешным

СНОБ
Открыть в приложении