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

В старой коллекции находок из Костёнок нашли три кроманьонских зуба В старой коллекции находок из Костёнок нашли три кроманьонских зуба

Ученые обнаружили три кроманьонских человеческих зуба в Костёнки-1

N+1
Двойная победа: как спорт собирает миллионы на благотворительность Двойная победа: как спорт собирает миллионы на благотворительность

Спортивный фандрайзинг — перспективное направление филантропии

Forbes
Раскрыт нейронный механизм, который связывает рабочую и долговременную память Раскрыт нейронный механизм, который связывает рабочую и долговременную память

Ученые нашли нейроны гиппокампа, которые отвечают за рабочую и долгую память

ТехИнсайдер
Кто первым связал коммунизм с электрификацией Кто первым связал коммунизм с электрификацией

Григорий Ревзин о коммивояжере, который добавил к утопии Ниагарский водопад

Weekend
Ученые заявили, что дисциплина не поможет побороть лишний вес. Дело в другом Ученые заявили, что дисциплина не поможет побороть лишний вес. Дело в другом

Похудение — это битва, выходящая за рамки чистой силы воли

Inc.
Домашние животные российских императоров Домашние животные российских императоров

Каких домашних животных заводили царственные особы дома Романовых?

Культура.РФ
Изменить правила игры: как женщины становятся топ-менеджерами в мужском спорте Изменить правила игры: как женщины становятся топ-менеджерами в мужском спорте

Разбираемся, как женщины попадают в топ-менеджмент в спорте

Forbes
Как советский спутник наслал безумие на американские школы Как советский спутник наслал безумие на американские школы

Из-за Советского Союза у школьников в США настали очень трудные времена

Maxim
Палеоантропологи обнаружили останки последнего неандертальца Италии Палеоантропологи обнаружили останки последнего неандертальца Италии

Палеоантропологи исследовали два нижних молочных моляра, найденные в Италии

N+1
О рыбаке и рыбке О рыбаке и рыбке

Хозяин этого дома — заядлый рыбак

Robb Report
15 знаковых самолетов Второй мировой: стальные соколы войны 15 знаковых самолетов Второй мировой: стальные соколы войны

Предлагаем вспомнить, на чем воевали в небе победители и побежденные

ТехИнсайдер
Уральская волчица: история самой жестокой женщины-убийцы в России Уральская волчица: история самой жестокой женщины-убийцы в России

«Я даже не могу назвать ее женщиной, для меня она безлика»

VOICE
Орнитологи вернули вымерших в природе голубых ара в бразильские леса Орнитологи вернули вымерших в природе голубых ара в бразильские леса

Орнитологи выпустили восемь голубых ара в заповеднике в штате Баия

N+1
«Цинизм может быть веселой игрой» «Цинизм может быть веселой игрой»

Откуда взялись советские трикстеры и во что они превратились

Weekend
«Мальчик, который не переставал расти… и другие истории про гены и людей» «Мальчик, который не переставал расти… и другие истории про гены и людей»

Отрывок из книги «Мальчик, который не переставал расти…» о митохондриальной ДНК

N+1
Здесь и сейчас Здесь и сейчас

Локальность и сезонность — гастрономический тренд

Bones
Новая жизнь дома Новая жизнь дома

Современная вилла, выдержанная в минималистском стиле

SALON-Interior
Как привлечь инвестиции и запустить собственный IT-стартап: лайфхаки, которые помогут добиться успеха в бизнесе Как привлечь инвестиции и запустить собственный IT-стартап: лайфхаки, которые помогут добиться успеха в бизнесе

Где IT-стартапу искать инвестора и как заинтересовать его проектом

ТехИнсайдер
Что делать, если жвачка прилипла к волосам и одежде: 9 простых советов Что делать, если жвачка прилипла к волосам и одежде: 9 простых советов

Мы надеемся, что вы никогда не найдете жвачку в своих волосах или на одежде

ТехИнсайдер
Какую женщину никогда не позовут замуж: жесткая цитата Джины Лоллобриджиды Какую женщину никогда не позовут замуж: жесткая цитата Джины Лоллобриджиды

Если тебя еще не осчастливили предложением стать женой, считай это комплиментом

VOICE
В курганах ямной культуры нашли расчлененное и сидячее мужские погребения В курганах ямной культуры нашли расчлененное и сидячее мужские погребения

Археолог объяснил нестандартный ритуал погребения влиянием с Северного Кавказа

N+1
Депозиты для жадных: почему индустрия криптозаймов пришла к краху Депозиты для жадных: почему индустрия криптозаймов пришла к краху

Что произошло с криптолендинговой индустрией?

Forbes
Дом под снос Дом под снос

Некоторые из самых интересных архитектурных проектов Японии долго не проживут

Robb Report
Физики научились направлять молнии лазером Физики научились направлять молнии лазером

Успешное применение мощного лазера для управления распространением молний

N+1
Зачем разрешать ребенку баловаться: 5 советов для родителей и воспитателей Зачем разрешать ребенку баловаться: 5 советов для родителей и воспитателей

Почему детская шалость — это абсолютно нормально

Psychologies
Возможна ли копия автопортрета? Отрывок из книги «Предприятие Рембрандта» Возможна ли копия автопортрета? Отрывок из книги «Предприятие Рембрандта»

Отрывок из книги Светланы Алперс б отношениях Рембрандта с миром коммерции

РБК
Корпоративный стокгольмский синдром: почему мы чувствуем себя виноватыми на работе Корпоративный стокгольмский синдром: почему мы чувствуем себя виноватыми на работе

Почему мы попадаем в ловушку корпоративного стокгольмского синдрома?

Psychologies
В Египте нашли мумию парализованной после инсульта женщины В Египте нашли мумию парализованной после инсульта женщины

Ученые исследовали древнеегипетскую мумию, похороненную с костылем

N+1
Сколько Сколько

Ходят легенды, будто душа весит 21 грамм — откуда эта цифра?

ТехИнсайдер
Тату-маскировка. Что скрывают рисунки на теле Тату-маскировка. Что скрывают рисунки на теле

Существует практическое применение татуировок. Какое?

Лиза
Открыть в приложении