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

Астрономы отыскали кандидата в очень далекую карликовую планету на крайне широкой орбите Астрономы отыскали кандидата в очень далекую карликовую планету на крайне широкой орбите

Как обнаружили кандидата в экзотичный по свойствам транснептуновый объект

N+1
Рай в шалаше Рай в шалаше

В палатке со всеми удобствами: плюсы и минусы глэмпинга

Лиза
Как Сатурну удается сохранять такие ровные кольца Как Сатурну удается сохранять такие ровные кольца

Сатурн: откуда у него кольца и почему они всегда на своем месте

Maxim
Как создать стикеры в Телеграме: пошаговая инструкция Как создать стикеры в Телеграме: пошаговая инструкция

Рассказываем, как сделать стикеры в Телеграме и поделиться своим стикерпаком

CHIP
Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
Почему сервисы доставки еды за 15 минут «сжимаются» один за другим Почему сервисы доставки еды за 15 минут «сжимаются» один за другим

Пока сервисы доставки еды за 15 минут не смогли победить правила экономики

VC.RU
Ничуть не странные дела Ничуть не странные дела

«Страна Саша»: самый нежный фильм года

Weekend
Настоящая мужская заготовка: как сделать вино из черной смородины Настоящая мужская заготовка: как сделать вино из черной смородины

Совершенно гениальный, проверенный дедовский рецепт вина из черной смородины

Maxim
Лучший бесплатный антивирус: наша большая подборка Лучший бесплатный антивирус: наша большая подборка

На рынке представлено немало достойных бесплатных антивирусов. Вот лучшие из них

CHIP
Бесплатный сыр — только в мышеловке: как понять, что вами манипулируют в магазинах Бесплатный сыр — только в мышеловке: как понять, что вами манипулируют в магазинах

Как работает импульсивный шопинг и что его провоцирует

Psychologies
Что нам стоик Что нам стоик

Как при помощи стоической философии избавиться от боли

Правила жизни
Наталья Гвоздикова: Наталья Гвоздикова:

Хочу рассказать о тех, кого помню и люблю

Караван историй
Долли, какенваген и фокусник на съемочной площадке: забавные суеверия и свой язык киношников Долли, какенваген и фокусник на съемочной площадке: забавные суеверия и свой язык киношников

Киношники, пожалуй, самый суеверный народ с тонкой душевной организацией

ТехИнсайдер
«Это бег по кругу»: в прокат выходит фильм «Продукты 24» о современном рабстве «Это бег по кругу»: в прокат выходит фильм «Продукты 24» о современном рабстве

Почему всем важно узнать о том, как трудовых мигрантов превращают в рабов

Forbes
Обертывание пленкой и не только: 5 самых бесполезных способов похудения, на которые мы ведемся Обертывание пленкой и не только: 5 самых бесполезных способов похудения, на которые мы ведемся

5 самых популярных, но, увы, бесполезных методов потери лишних килограммов

VOICE
В элитном погребении сарматского воина нашли редкий бронзовый таз с 20-лепестковой розеттой В элитном погребении сарматского воина нашли редкий бронзовый таз с 20-лепестковой розеттой

Перед захоронением сосуд преднамеренно повредили ножом или кинжалом

N+1
Почему в мире с мегаполисами люди до сих пор живут в племенах. Фрагмент книги «Разговоры на песке. Как аборигенное мышление может спасти мир» Почему в мире с мегаполисами люди до сих пор живут в племенах. Фрагмент книги «Разговоры на песке. Как аборигенное мышление может спасти мир»

Фрагмент главы «Мальчик-Альбинос» из книги «Разговоры на песке»

Правила жизни
Последняя женщина, казненная в СССР: история серийной убийцы Тамары Иванютиной Последняя женщина, казненная в СССР: история серийной убийцы Тамары Иванютиной

Удивительное дело убийцы Тамары Иванютиной

VOICE
Палеонтологи описали последнюю гигантскую черепаху Европы. Она жила на Сицилии 12,5 тысячи лет назад Палеонтологи описали последнюю гигантскую черепаху Европы. Она жила на Сицилии 12,5 тысячи лет назад

Палеонтологи обнаружили на Сицилии кости последней гигантской черепахи Европы

N+1
Фторид магния помог получить эффективные и стабильные тандемные солнечные элементы Фторид магния помог получить эффективные и стабильные тандемные солнечные элементы

Материаловеды получили эффективные и стабильные тандемные солнечные элементы

N+1
Не жук чихнул: почему знаменитости повально начали есть насекомых Не жук чихнул: почему знаменитости повально начали есть насекомых

Как диета из насекомых стала новым мировым трендом?

Правила жизни
Еще раз про кино Еще раз про кино

«Главная роль»: затянутая шутка про изнанку кинобизнеса

Weekend
Секретный шифр: в чем разница между классической, квантовой и постквантовой криптографиями Секретный шифр: в чем разница между классической, квантовой и постквантовой криптографиями

В чем разница между квантовым и постквантовым шифрованием?

ТехИнсайдер
Без гаремов и Серканов Болатов: 9 новых турецких сериалов, которые стоит посмотреть Без гаремов и Серканов Болатов: 9 новых турецких сериалов, которые стоит посмотреть

Теперь турецкие сериалы научились говорить о реальных проблемах общества

Правила жизни
Засуха как обычное явление Засуха как обычное явление

Как отечественные аграрии справляются с погодными аномалиями

Агроинвестор
Как телефоны разрушают наши жизни Как телефоны разрушают наши жизни

Цифровой вампиризм. Что это такое?

Psychologies
Ресторатор Мария Гарбут: Главное — это люди, настроение, вкусная еда и энергия, которая все это объединяет Ресторатор Мария Гарбут: Главное — это люди, настроение, вкусная еда и энергия, которая все это объединяет

Ресторатор Мария Гарбут — о серии проектов Kuznyahouse

СНОБ
«Сивику» — 50. Незаурядные факты о главной модели Honda «Сивику» — 50. Незаурядные факты о главной модели Honda

Вспоминаем самые любопытные и нескучные факты о «Сивике»

РБК
Смотреть в глаза: найден несложный способ предсказать инфаркт миокарда за 5 лет Смотреть в глаза: найден несложный способ предсказать инфаркт миокарда за 5 лет

Кровеносные сосуды в сетчатке отражают развитие ишемической болезни сердца

Вокруг света
13 полезных продуктов, в которых много цинка 13 полезных продуктов, в которых много цинка

Дефицит цинка может привести к выпадению волос и другим проблемам со здоровьем

Лиза
Открыть в приложении