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

Альфа-самцы павианов потратили много энергии на поддержание альфа-статуса Альфа-самцы павианов потратили много энергии на поддержание альфа-статуса

Как ранг доминирования влияет на здоровье и физиологию животного

N+1
Невидимые миру Невидимые миру

Жён советских лидеров часто называли «первыми леди СССР». Но это были лишь слова

Дилетант
Чилийцы переоткрыли скрывавшуюся почти 130 лет лягушку Чилийцы переоткрыли скрывавшуюся почти 130 лет лягушку

В Чили спустя 130 лет переоткрыли полосатого шипогруда

N+1
Как найти выход из любого лабиринта: советы, которые помогут вам не заблудиться Как найти выход из любого лабиринта: советы, которые помогут вам не заблудиться

Не обязательно бродить долго по лабиринту, чтобы из него выбраться

ТехИнсайдер
Первая минута Первая минута

Как заставить начало разговора работать на результат

kiozk originals
Абсолютный паразит: зомбирующий гриб оказался еще опаснее, чем считали ученые Абсолютный паразит: зомбирующий гриб оказался еще опаснее, чем считали ученые

Знаменитый грибок, превращающий муравьев в зомби, преподнес ученым ряд сюрпризов

ТехИнсайдер
Брендинг для агробизнеса Брендинг для агробизнеса

Четыре основных заблуждения при разработке бренда и как с ними работать

Агроинвестор
Происхождение собак связали с двумя разными популяциями волков Происхождение собак связали с двумя разными популяциями волков

Предками собак могли быть одомашненные волки из Сибири и с Ближнего Востока

N+1
20 лучших комедий с чёрным юмором 20 лучших комедий с чёрным юмором

Отвратительно смешные комедии с чёрным юмором

Maxim
Субмарина-истребитель проекта 705: дерзкая авантюра Субмарина-истребитель проекта 705: дерзкая авантюра

Чем же был проект 705 – прорывом в будущее или дорогостоящей авантюрой?

ТехИнсайдер
10 способов приготовить привычные блюда по-новому: кулинарные лайфхаки на каждый день 10 способов приготовить привычные блюда по-новому: кулинарные лайфхаки на каждый день

Оригинальные способы приготовления хорошо знакомых блюд

ТехИнсайдер
В Оксфорде провели масштабное исследование лекарств от бессонницы — и большинство оказалось крайне сомнительными В Оксфорде провели масштабное исследование лекарств от бессонницы — и большинство оказалось крайне сомнительными

Многие распространенные лекарства от бессонницы не имеют данных о безопасности

ТехИнсайдер
Как приучить себя есть больше овощей: 3 вкусных совета, которые помогут быстро похудеть Как приучить себя есть больше овощей: 3 вкусных совета, которые помогут быстро похудеть

Отрывок из книги 50 полезных пищевых привычек

VOICE
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
Кроссоверы против внедорожников, или почему Outlander победил Pajero Кроссоверы против внедорожников, или почему Outlander победил Pajero

Куда подевались «настоящие внедорожники» и почему их почти вытеснили кроссоверы?

4x4 Club
Почему мы не найдем инопланетян в космосе, даже если они существуют на самом деле Почему мы не найдем инопланетян в космосе, даже если они существуют на самом деле

Почему мы не узнаем о существовании живых существ у чужих звезд?

ТехИнсайдер
«Пока ты занят работой свидетеля — ты не турист» «Пока ты занят работой свидетеля — ты не турист»

Ренато Боррайо Серрано — о политическом театре и колониальном взгляде в кино

Weekend
Правда ли, что алмазы горят: 7 интересных фактов о редких драгоценностях Правда ли, что алмазы горят: 7 интересных фактов о редких драгоценностях

Что вы знаете об алмазах?

ТехИнсайдер
10 животных, которых человек полностью истребил за последние 150 лет 10 животных, которых человек полностью истребил за последние 150 лет

В последнее время животный мир активно редеет благодаря нам и нашей деятельности

ТехИнсайдер
«Начальники тоже люди»: они устают тащить на себе выгоревших сотрудников и, выгорая следом, массово увольняются «Начальники тоже люди»: они устают тащить на себе выгоревших сотрудников и, выгорая следом, массово увольняются

Почему руководители массово покидают свои посты и чем это грозит?

VC.RU
Одна вокруг света: озеро Титикака и ворота в Боливию Одна вокруг света: озеро Титикака и ворота в Боливию

180-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко: в Боливию

Forbes
Клад из золотых римских ауресов закопали в Британии еще до римского завоевания Клад из золотых римских ауресов закопали в Британии еще до римского завоевания

Драгоценные находки, сделанные несколько лет назад в графстве Норфолк

N+1
Самые смелые девушки XX века: захватывающая история появления бикини Самые смелые девушки XX века: захватывающая история появления бикини

Просто страшно представить, в чем приходилось купаться барышням начала XX века

Maxim
Поверхностный гастрит Поверхностный гастрит

Что такое поверхностный гастрит и как его лечить

Лиза
Древнего подростка-кочевника с Урала отправили в загробный мир с оружием и редкой вьючной флягой Древнего подростка-кочевника с Урала отправили в загробный мир с оружием и редкой вьючной флягой

Результаты исследования погребения эпохи ранних кочевников на Южном Урале

N+1
История одного здания: усадьба Замятина-Третьякова в Москве История одного здания: усадьба Замятина-Третьякова в Москве

Рассказываем об интересных фактах из истории усадьбы Замятина-Третьякова

Культура.РФ
Секретное досье Uber: ложь, насилие и подкуп как методы захвата рынка Секретное досье Uber: ложь, насилие и подкуп как методы захвата рынка

Компания Uber снова оказалась в центре внимания

Forbes
Там, на неведомых дорожках Там, на неведомых дорожках

Как сделать садовую дорожку своими руками?

Лиза
Королева марсианского рок-н-ролла: Жанне Агузаровой — 60 лет Королева марсианского рок-н-ролла: Жанне Агузаровой — 60 лет

Жанна Агузарова — девушка из Сибири, ставшая звездой рок-сцены

Правила жизни
«Прикольно, когда можешь нанять топ-менеджера, находясь в СИЗО»: Сергей Фаге о тюрьме, «инсайтах» после неё и биохакинге «Прикольно, когда можешь нанять топ-менеджера, находясь в СИЗО»: Сергей Фаге о тюрьме, «инсайтах» после неё и биохакинге

Как СИЗО помог предпринимателю научиться делегировать и справляться со стрессом

VC.RU
Открыть в приложении