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

Критическое масло Критическое масло

Что это за масло, с чем его едят и не ест ли оно нас тем временем само?

Maxim
Парадный выход Парадный выход

Квартира в историческом доходном доме у Патриарших прудов

AD
Майонез и еще 3 продукта, которые появились благодаря войне Майонез и еще 3 продукта, которые появились благодаря войне

Как много привычных продуктов появилось на свет в результате военных действий

Maxim
Послепродажное обслуживание. Зачем ехать к дилеру, если в гараже дешевле? Послепродажное обслуживание. Зачем ехать к дилеру, если в гараже дешевле?

Сотрудники Mitsubishi рассказывают, зачем ехать к дилеру на обслуживание

4x4 Club
10 ситуаций, которые выглядят романтично в фильмах, но в жизни — пугающе 10 ситуаций, которые выглядят романтично в фильмах, но в жизни — пугающе

Кино — это не инструкция по применению!

Maxim
Маме доказано Маме доказано

Ульяна еще только начинающая актриса, но уже опытная дочь Ренаты Литвиновой

Maxim
Долой самобичевание: как не дать страху манипулировать собой Долой самобичевание: как не дать страху манипулировать собой

Отрывок из книги психотерапевта Илсе Санд «С любовью к себе»

Forbes
Как программист с Украины и экс-партнер Маска стал новым долларовым миллиардером Как программист с Украины и экс-партнер Маска стал новым долларовым миллиардером

Макс Левчин — революционер на рынке потребительского кредитования

Forbes
Лучшие игры 2020 года по версии CHIP: подводим итоги Лучшие игры 2020 года по версии CHIP: подводим итоги

Эти события и явления вызвали наибольший интерес в геймерском сообществе в 2020

CHIP
8 суеверий, связанных с числами (а также почему мы выбрали 8) 8 суеверий, связанных с числами (а также почему мы выбрали 8)

Список чисел, которые вызывают очень сильные эмоции по всему миру

Maxim
Как открыть детский сад в квартире многоэтажки Как открыть детский сад в квартире многоэтажки

Открыть детский сад на базе обычной квартиры стало проще

СНОБ
По следам братьев Гримм По следам братьев Гримм

В Германии есть места, где оживают сказки братьев Гримм

Лиза
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
Деньги на ветер? Звезды, которые развелись вскоре после роскошной свадьбы Деньги на ветер? Звезды, которые развелись вскоре после роскошной свадьбы

Вспоминаем звездные пары, чей брак рухнул почти сразу после обмена клятвами

Cosmopolitan
10 самых смертельных природных катаклизмов в истории человечества 10 самых смертельных природных катаклизмов в истории человечества

Какое же событие подвергло человечество наибольшей опасности

Популярная механика
Миллионы из воска: как мадам Тюссо построила бизнес на знаменитостях и отрубленных головах Миллионы из воска: как мадам Тюссо построила бизнес на знаменитостях и отрубленных головах

История мадам Тюссо — женщины, которая буквально слепила состояние из воска

Forbes
Антипохмелин от MAXIM: самые эффективные способы экстренного отрезвления Антипохмелин от MAXIM: самые эффективные способы экстренного отрезвления

Секретные трюки избавления от похмелья

Maxim
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
4 удивительных парадокса самовосприятия 4 удивительных парадокса самовосприятия

Исследуем парадоксы самовосприятия и отвечаем на каверзные вопросы

Maxim
5 героических котов современности 5 героических котов современности

Природа создала котов для того, чтобы спасать человеческие жизни

Maxim
Попытка защититься от бактериофагов вернула бактерии чувствительность к антибиотикам Попытка защититься от бактериофагов вернула бактерии чувствительность к антибиотикам

Ученые использовали бактериофаги против устойчивой к антибиотикам бактерии

N+1
«Стояли в очереди на погрузку в автозак»: как прошло несогласованное шествие в Москве «Стояли в очереди на погрузку в автозак»: как прошло несогласованное шествие в Москве

Почему жители столицы снова вышли на митинги, несмотря на аресты организаторов?

Forbes
Тариф Тариф

Говорят, чтобы сбылось самое невероятное желание, нужно только очень захотеть

Cosmopolitan
Как заставить мозги работать: 8 действенных методов Как заставить мозги работать: 8 действенных методов

Мозгу пора просыпаться

Playboy
6 хорошо известных каждому вещей, которых на самом деле никогда не существовало 6 хорошо известных каждому вещей, которых на самом деле никогда не существовало

Все еще веришь в существование сыворотки правды? Рассказываем, почему не стоит

Maxim
Исследование Уортонской школы бизнеса: уровень дохода влияет на счастье — больше, чем считалось ранее Исследование Уортонской школы бизнеса: уровень дохода влияет на счастье — больше, чем считалось ранее

Новое исследование показало, что, зарабатывая больше, люди чувствуют себя лучше

Inc.
7 способов максимально ускорить восстановление мышц 7 способов максимально ускорить восстановление мышц

Сделай свои тренировки еще эффективнее

Playboy
15 правил совместной жизни, которые ты не обязан соблюдать 15 правил совместной жизни, которые ты не обязан соблюдать

Почему романтические идеалы вредны и как с ними бороться — советы психолога

Maxim
Мы засыпаем быстрее, если используем эти 5 приемов Мы засыпаем быстрее, если используем эти 5 приемов

Топ-5 способов погрузиться в сон быстро без использования специальных препаратов

Psychologies
Открытка против голода Открытка против голода

«Спасите умирающих детей Поволжья»

Дилетант
Открыть в приложении