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

Умные вещи века Умные вещи века

10 переизобретений, без которых ты раньше отлично жил, но теперь – не сможешь

Maxim
«Чудо-женщина: 1984» — сиквел действительно революционного фильма, который, увы, не знает, что делать с плодами собственного успеха «Чудо-женщина: 1984» — сиквел действительно революционного фильма, который, увы, не знает, что делать с плодами собственного успеха

О достоинствах и недостатках фильма «Чудо-женщины: 1984» рассказывает кинокритик

Esquire
С легкой руки С легкой руки

В дирижерской номинации на «Золотую маску» из четырех имен половина — женские

Vogue
Давка в «Лужниках» и еще 9 самых страшных трагедий на стадионах Давка в «Лужниках» и еще 9 самых страшных трагедий на стадионах

Современные стадионы видели не только победы, но и трагедии

Maxim
Что нас ждет в будущем: 3 удивительных прогноза от физика и футуролога Митио Каку Что нас ждет в будущем: 3 удивительных прогноза от физика и футуролога Митио Каку

Физик Митио Каку поделился тремя прогнозами по поводу будущего человечества

Playboy
Что будет, если съесть самую острую еду в мире Что будет, если съесть самую острую еду в мире

Самая острая еда в мире и что будет, если неподготовленный человек съест ее

Популярная механика
Умар Кремлёв: «Никогда не сравнивайте MMA с боксом» Умар Кремлёв: «Никогда не сравнивайте MMA с боксом»

Интервью с президентом Международной ассоциации любительского бокса

GQ
Хочу как они! Звездные пары, которые доказали существование любви на всю жизнь Хочу как они! Звездные пары, которые доказали существование любви на всю жизнь

Пары, доказавшие, что настоящую любовь все же не сочинили сказочники

Cosmopolitan
Пять загадок, создание которых приписывают известным людям, но это не всегда так Пять загадок, создание которых приписывают известным людям, но это не всегда так

Действительно ли Лев Толстой, Стив Джобс и Илон Маск придумывали загадки?

Maxim
Он тебе не указ: можно ли позволять мужчине давать тебе модные советы Он тебе не указ: можно ли позволять мужчине давать тебе модные советы

Можно ли доверить мужу или бойфренду стать твоим модным критиком

Cosmopolitan
Клио на баррикадах Клио на баррикадах

Дискуссию о преподавании истории продолжает Леонид Кацва

Дилетант
К чему приведет признание экоцида преступлением против человечности К чему приведет признание экоцида преступлением против человечности

Экологические преступления могут быть приравнены к геноциду

СНОБ
Почему мы так любим супергеройское кино Почему мы так любим супергеройское кино

Отчего нас так привлекают сюжеты про людей с суперспособностями

GQ
Температура электронов в болометре приблизилась к теоретическому минимуму Температура электронов в болометре приблизилась к теоретическому минимуму

Новый температурный рекорд, который поможет в изучении реликтового излучения

N+1
В якутской мерзлоте нашли отлично сохранившуюся тушу молодого шерстистого носорога В якутской мерзлоте нашли отлично сохранившуюся тушу молодого шерстистого носорога

Этот шерстистый носорог дожил до трех-четырех лет, после чего утонул

N+1
6 книг по финансовой грамотности, которые должен прочитать ваш ребенок 6 книг по финансовой грамотности, которые должен прочитать ваш ребенок

Книги о том, как правильно рассказать ребенку о финансах

Популярная механика
3 секрета Шарлиз Терон 3 секрета Шарлиз Терон

Собрали главные секреты Шарлиз Терон, которые позволяют ей оставаться в форме

Худеем правильно
Наращивание или ламинирование: какая процедура подойдет твоим ресницам Наращивание или ламинирование: какая процедура подойдет твоим ресницам

Рассказываем о последних тенденциях в «ресничном деле»

Cosmopolitan
Признаки жизни Признаки жизни

Получим ли мы когда-нибудь доказательства существования внеземных организмов?

Вокруг света
Разгладить по пробору Разгладить по пробору

Что делать, если выпадают волосы?

Худеем правильно
Последние слова заключенных перед смертной казнью Последние слова заключенных перед смертной казнью

Страшная тюремная энциклопедия из Техаса

Maxim
Павианы научились ворчанию у соплеменников Павианы научились ворчанию у соплеменников

Социальная близость повлияла на издаваемые павианами звуки

N+1
В пять раз дороже за 10 лет: как выгодно инвестировать в молодых художников В пять раз дороже за 10 лет: как выгодно инвестировать в молодых художников

Анна Баринова рассказала, как выбирать работы молодых художников

Forbes
Дети токсичных родителей: 3 шага, чтобы перестать стыдиться себя Дети токсичных родителей: 3 шага, чтобы перестать стыдиться себя

Как поверить в то, что мы важны?

Psychologies
10 главных книг 2020 года для предпринимателей. Выбор Inc. 10 главных книг 2020 года для предпринимателей. Выбор Inc.

Самые полезные для предпринимателей книги на русском языке

Inc.
Рентгеновские снимки Ника Визи: автобусы и трактора в рентгене Рентгеновские снимки Ника Визи: автобусы и трактора в рентгене

Фотограф Ник Визи превратил рентгеновские снимки в искусство

Популярная механика
Революция баров: как власти бесстрашно приняли вызов питерского общепита Революция баров: как власти бесстрашно приняли вызов питерского общепита

Это только кажется, что в стране остались деполитизированные сферы

Forbes
«Кровь, пот и слезы»: как вундеркинд, бросивший Стэнфорд, стал самым молодым миллиардером в мире «Кровь, пот и слезы»: как вундеркинд, бросивший Стэнфорд, стал самым молодым миллиардером в мире

Остин Расселл решил не тратить время на учебу — вместо этого он основал стартап

Forbes
Пол Томас Андерсон и Милла Иовович Пол Томас Андерсон и Милла Иовович

Пол Томас Андерсон и Милла Йовович – о фильме «Охотник на монстров»

Maxim
Александр Дуэль: Идеальная бизнес-стратегия — 2020. Пять правил успешной цифровой трансформации Александр Дуэль: Идеальная бизнес-стратегия — 2020. Пять правил успешной цифровой трансформации

Цифровая трансформация — глобальное изменение и потрясение основ

СНОБ
Открыть в приложении