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

Как будущий американский самолет может доминировать в воздухе Как будущий американский самолет может доминировать в воздухе

Технологии стелс у российских Су-57, китайских J-20 и американских NGAD

Популярная механика
Нет леса — нет и королевства: как в Англии закончилась древесина и началась эпоха угля Нет леса — нет и королевства: как в Англии закончилась древесина и началась эпоха угля

Отрывок из книги Ричарда Роудса «Энергия»

Forbes
Главное качество идеального партнера Главное качество идеального партнера

Какая черта любимого человека делает отношения с ним или с ней идеальными?

Psychologies
13 прекрасных событий ужасного 2020 года 13 прекрасных событий ужасного 2020 года

Уже привык к тому, что 2020 год – самый ужасный в истории человечества?

Maxim
5 признаков того, что близкий становится зависимым 5 признаков того, что близкий становится зависимым

Как распознать тревожные признаки зависимости в самом начале?

Psychologies
Рождество: до какой звезды не есть, что ставить на стол и зачем жечь свечи Рождество: до какой звезды не есть, что ставить на стол и зачем жечь свечи

Рождество Христово – один из главных христианских праздников

Cosmopolitan
Скандальная пирамида Скандальная пирамида

Архитектор Йо Минг Пей — создатель знаменитой парижской пирамиды из стекла

Караван историй
Что скрывает древнейшая планета во Вселенной Что скрывает древнейшая планета во Вселенной

Оказывается, планеты действительно могут жить очень, очень долго

Популярная механика
Свадьбы принца Уильяма, Ким Кардашьян и еще 8 самых дорогих свадеб 21 века Свадьбы принца Уильяма, Ким Кардашьян и еще 8 самых дорогих свадеб 21 века

Свадьбы не мировых, а космических масштабов

Cosmopolitan
Девушка пригласила на свидание: 12 советов, как правильно реагировать парню Девушка пригласила на свидание: 12 советов, как правильно реагировать парню

Советы для парней, которые получили приглашение на свидание от девушки

Playboy
Пройдоха-портной, который сумел утомить Льва Толстого. Отрывок из книги «За фасадом: 25 писем о Петербурге и его жителях» Пройдоха-портной, который сумел утомить Льва Толстого. Отрывок из книги «За фасадом: 25 писем о Петербурге и его жителях»

Отрывок из сборника историй о жизни Петербурга в разные эпохи

СНОБ
Видимые-невидимые - 2 метода коррекции прикуса: брекеты или элайнеры? Видимые-невидимые - 2 метода коррекции прикуса: брекеты или элайнеры?

Что лучше для исправления прикуса — традиции или современные технологии

Cosmopolitan
В поисках стартапов: каково будущее корпоративных венчурных инвестиций В поисках стартапов: каково будущее корпоративных венчурных инвестиций

Сейчас за стартапами все охотятся корпорации, которые надеются укрепить позиции

Forbes
“Вынашиваю ребенка для других” “Вынашиваю ребенка для других”

Монолог суррогатной матери о том, почему она выбрала такую работу

Psychologies
Защитный кошелек: почему инвесторы полюбили биткоин Защитный кошелек: почему инвесторы полюбили биткоин

Из-за низких ставок, политической нестабильности инвесторы обратились к биткоину

Forbes
Самая далекая галактика во Вселенной стала вместилищем колоссальной черной дыры Самая далекая галактика во Вселенной стала вместилищем колоссальной черной дыры

Далекая от Земли галактика опровергает современные научные модели

Популярная механика
Домашние огурцы Домашние огурцы

Внесезонное выращивание огурцов — занятие крайне интересное

Наука и жизнь
6 сериалов, которые можно смотреть с конца 6 сериалов, которые можно смотреть с конца

Список шоу, в которых каждый эпизод — новая история

РБК
Кто этот мощный старик? Кто этот мощный старик?

Краткое содержание жизни Джо Байдена

GQ
Вирус бешенства: бич человечества Вирус бешенства: бич человечества

Еще 150 лет назад укушенный бешеным животным человек был обречен

Популярная механика
Топ-5 расслабляющих и успокаивающих видеоигр для ПК Топ-5 расслабляющих и успокаивающих видеоигр для ПК

Это подборка для тех, кто устал

Популярная механика
14 лет без Мурата Насырова: главная мечта певца так и не сбылась 14 лет без Мурата Насырова: главная мечта певца так и не сбылась

Четырнадцать лет назад трагически погиб певец Мурат Насыров

Cosmopolitan
Косплей на Ильича. Почему возвращение Навального в Россию напоминает путь Ленина Косплей на Ильича. Почему возвращение Навального в Россию напоминает путь Ленина

Андрей Аксенов находит параллели в историях Ленина и Навального

СНОБ
Все по‑старому Все по‑старому

Квартира площадью 84 м² в духе советского прошлого

AD
Эмбер Херд, Мэрайя Кери и другие звездные красотки, которых бросили миллионеры Эмбер Херд, Мэрайя Кери и другие звездные красотки, которых бросили миллионеры

Даже у звезд роман с Мужчиной Мечты может закончиться расставанием

Cosmopolitan
12 упражнений с гантелями для домашней тренировки 12 упражнений с гантелями для домашней тренировки

Упражнения с гантелями — отличный способ поддерживать тело в тонусе

РБК
Ореховая паста с контрацептивами поможет британцам в борьбе с инвазивными белками Ореховая паста с контрацептивами поможет британцам в борьбе с инвазивными белками

Великобритания разработала план по снижению рождаемости у каролинских белок

N+1
Рождество: в ожидании чуда Рождество: в ожидании чуда

У Рождества всегда был ореол доброго чуда

Psychologies
Офисный дресс-код Офисный дресс-код

Грань между работой и жизнью все больше стирается

AD
Что такое мода по-мусульмански? 3 невероятно стильных первых леди Востока Что такое мода по-мусульмански? 3 невероятно стильных первых леди Востока

Рената Ибрагимова рассказывает о самых стильных первых леди Востока

Cosmopolitan
Открыть в приложении