Физики смогли довести газ полярных молекул до температуры ниже температуры Ферми

N+1Наука

Газ ультрахолодных полярных молекул довели до квантового режима

Марат Хамадеев

Andreas Schindewolf et al. / Nature, 2022

Европейские физики смогли довести трехмерный газ полярных молекул до температуры в три раза ниже температуры Ферми – предела, после которого на поведении вещества начинают сказываться квантовые эффекты, связанные с принципом запрета Паули. В будущем это позволит проводить эксперименты с полярными молекулами в квантовом режиме, например, использовать их в качестве квантового симулятора для изучения других фермионных систем. Исследование опубликовано в Nature.

Диполь-дипольное взаимодействие — это самый сильный механизм, с помощью которого могут электромагнитно взаимодействовать нейтральные частицы. Рекордсменами в этой области считаются полярные молекулы, в число которых входят, например, молекулы воды. Электронная плотность в них смещена относительно положительного заряда ядер. Полярные молекулы могли бы стать прекрасным инструментом для квантовой симуляции сильных взаимодействий многих тел, например, дырок и электронов, но для этого молекулы нужно перевести в режим вырожденного квантового газа. О том, что это такое, читайте в материале «Квантовые газы при низких температурах».

Чтобы газ стал вырожденным, его нужно достаточно сильно охладить. Ученые знают несколько методов охлаждения до ультранизких температур, но в случае с полярными молекулами все упирается в проблему: чтобы холод распространился по всему ансамблю, частицы должны перераспределить между собой энергию за счет упругих взаимодействий. Но ультрахолодные полярные молекулы от столкновений чаще всего разрушаются.

Ранее мы рассказывали, как физикам с помощью электрического поля удалось резко увеличить частоту упругих столкновений в двумерном ферми-газе, охладив его ниже температуры Ферми. В трехмерном случае эту проблему также пытались решать с помощью постоянного поля. Физики смогли подавить неупругие взаимодействия, однако температура, которую они достигли, превышала температуру Ферми в полтора раза. Наконец, еще один способ защитить молекулы от разрушительных столкновений — это использовать микроволновое излучение, однако насколько он будет эффективен в задаче охлаждения ниже температуры Ферми, до недавнего времени было непонятно.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Роботы Figure научились сообща сортировать предметы Роботы Figure научились сообща сортировать предметы

Компания Figure разработала универсальный алгоритм управления роботами

N+1
Как правильно тренироваться на свежем воздухе Как правильно тренироваться на свежем воздухе

Тренировки на свежем воздухе — это не только полезно, но и бесплатно!

Maxim
Что будет с журналистикой в эпоху искусственного интеллекта? Узнайте мнение эксперта! Что будет с журналистикой в эпоху искусственного интеллекта? Узнайте мнение эксперта!

С какими рисками и возможностями столкнется журналистика с развитием ИИ?

ТехИнсайдер
Кто будет убирать мусор после революции: манифест художницы о неоплачиваемом труде Кто будет убирать мусор после революции: манифест художницы о неоплачиваемом труде

Феминисткий текст Мирлы Ладерман Юклс из сборника «100 арт-манифестов»

Forbes
Автомобиль для королей, рэперов и миллиардеров: 119 лет истории Rolls-Royce Автомобиль для королей, рэперов и миллиардеров: 119 лет истории Rolls-Royce

Rolls-Royce: история, смысл шильдика на капоте и образ владельца сквозь время

Правила жизни
Загробный Диснейленд: автобиографический роман о европейской женщине в Китае Загробный Диснейленд: автобиографический роман о европейской женщине в Китае

Отрывок из автофикшена Светланы Дорошевой о шанхайской арт-резиденции

Forbes
Ухо, зубы, сон Ухо, зубы, сон

«Уховертка»: боди-хоррор в декорациях межвоенной Европы

Weekend
Пишите! Это залечивает раны (и не только душевные) Пишите! Это залечивает раны (и не только душевные)

Что именно следует писать, чтобы занятие приносило терапевтический результат?

Psychologies
Какие травмы наносят нам родители-нарциссы Какие травмы наносят нам родители-нарциссы

С какими трудностями сталкиваются дети, воспитанные родителями-нарциссами?

Psychologies
Семейный подряд: как мать помогала маньяку Александру Спесивцеву охотится на детей Семейный подряд: как мать помогала маньяку Александру Спесивцеву охотится на детей

С1991 по 1996 годы Алексей убил в своей квартире по меньшей мере 19 девочек

VOICE
Новости медицины Новости медицины

Почему люди не вакцинируются и как здоровье зависит от целеустремленности

Лиза
Скаты-хвостоколы умеют издавать звуки. Они пощелкали на дайверов Скаты-хвостоколы умеют издавать звуки. Они пощелкали на дайверов

Дикие скаты могут издавать звуки

N+1
На берегу Красноярского водохранилища нашли две каменные подвески и кострище возрастом 25 тысяч лет На берегу Красноярского водохранилища нашли две каменные подвески и кострище возрастом 25 тысяч лет

Археологи исследовали верхнепалеолитическую стоянку Сабаниха-3

N+1
Маленький советский апокалипсис: как за два часа с карты исчез целый город Маленький советский апокалипсис: как за два часа с карты исчез целый город

Информацию об этой трагедии рассекретили только в 2000-х

VOICE
Лето роботов: как умные машины окружили человека и почему мы этого не заметили Лето роботов: как умные машины окружили человека и почему мы этого не заметили

Роботизация быстро продолжается, без скачков, но уже необратимо изменив жизнь

Forbes
3 причины, по которым собаки наклоняют головы вбок 3 причины, по которым собаки наклоняют головы вбок

Собаки частенько наклоняют головы вбок в самых разных ситуациях. Но зачем?

ТехИнсайдер

Сыграть любовь достоверно можно только при взаимной приязни

VOICE
Какая самая высокая температура в известной Вселенной и можно ли ее достичь? Какая самая высокая температура в известной Вселенной и можно ли ее достичь?

Удастся ли нам нагреть на Земле вещество до самой высокой температуры?

ТехИнсайдер
Ритейл зеленеет: эко-тренды в торговых сетях Ритейл зеленеет: эко-тренды в торговых сетях

Какие экоинициативы предпринимают ретейлеры и как это влияет на их бизнес

СНОБ
Nissan Pathfinder. Не в то время, не в том месте Nissan Pathfinder. Не в то время, не в том месте

Nissan Pathfinder уже давно не внедорожник, а большой семейный универсал

4x4 Club
История одного здания: усадьба Знаменское-Раёк История одного здания: усадьба Знаменское-Раёк

Усадьба Знаменское-Раёк побывала и галереей, и госпиталем и пионерлагерем

Культура.РФ
Что такое ЛКП автомобиля и как правильно за ним ухаживать Что такое ЛКП автомобиля и как правильно за ним ухаживать

Лакокрасочном покрытие автомобиля: нюансы измерения и стандартах его толщины

РБК
Дамплинги Дамплинги

Вроде бы те же пельмени, но распахивают двери в мир гастрономических фантазий

Bones
Как по облакам определить погоду: 10 типов облаков, и о чем они говорят Как по облакам определить погоду: 10 типов облаков, и о чем они говорят

Если знать, о чем говорит каждый из типов облаков, можно предсказать погоду

ТехИнсайдер
Почему ни в коем случае нельзя терпеть, если хочется в туалет? Почему ни в коем случае нельзя терпеть, если хочется в туалет?

Если ты терпишь позывы в туалет часто, это может привести к последствиям

VOICE
«Ключность»: почему мы переживаем из-за того, что случилось давным-давно «Ключность»: почему мы переживаем из-за того, что случилось давным-давно

Вы кого-то давно обидели, а воспоминания продолжают мучить все так же сильно?

Psychologies
Еще 5 минуточек: как отучить себя тратить время впустую и победить прокрастинацию Еще 5 минуточек: как отучить себя тратить время впустую и победить прокрастинацию

Почему мы прокрастинируем и как от этого отучиться

ТехИнсайдер
Вы точно такого не знали: 5 русских слов, значение которых со временем Вы точно такого не знали: 5 русских слов, значение которых со временем

Слова, которые есть в современном языке, раньше имели совершенно другой смысл

ТехИнсайдер
Почему латиноамериканки не стареют: 6 секретов красоты, которые помогут и тебе Почему латиноамериканки не стареют: 6 секретов красоты, которые помогут и тебе

Раскрываем главные секреты красоты латиноамериканок

VOICE
Ремонтируем от и до Ремонтируем от и до

Как провести ремонт квартиры быстро и без дополнительных хлопот

Идеи Вашего Дома
Открыть в приложении