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

7 обычных продуктов, которые могут серьезно навредить 7 обычных продуктов, которые могут серьезно навредить

Какие из спутников обыденной жизни могут представлять серьезную опасность

Популярная механика
Йоко Оно Йоко Оно

Правила жизни художницы, музыкантки и вдовы Джона Леннона Йоко Оно

Esquire
«Чудо-женщина: 1984» – нелепое супергеройское кино, которое уместно бы смотрелось десять лет назад «Чудо-женщина: 1984» – нелепое супергеройское кино, которое уместно бы смотрелось десять лет назад

Почему Warner Bros. так и не удалось вдохнуть жизнь в киновселенную DC

GQ
Разоблачение великого витаминного надувательства Разоблачение великого витаминного надувательства

Почему человечество потребляет витамины, но пока еще не стало бессмертным?

Maxim
Красота по-французски: 7 секретов макияжа от парижского визажиста Красота по-французски: 7 секретов макияжа от парижского визажиста

Узнали, в чем секрет красоты по-французски и парижского шика

Cosmopolitan
5 блюд и напитков, изобретенных случайно 5 блюд и напитков, изобретенных случайно

Блюда, которые получились не благодаря, а вопреки усилиям их авторов

Maxim
Есть только миг: МиГ-25 - охотник за призраками Есть только миг: МиГ-25 - охотник за призраками

История создания перехватчика МиГ-25

Популярная механика
25 способов быстро похудеть 25 способов быстро похудеть

Чтобы распрощаться с лишним весом, тебе не придется ничего покупать

Maxim
3 самых страшных научно-фантастических романа современности 3 самых страшных научно-фантастических романа современности

Сочетание элементов ужаса и фантастики порождает очень запоминающиеся истории

Популярная механика
«Не говори маме» «Не говори маме»

Участники группы «Не говори маме»: о музыке, истории группы и мамах

ЖАРА Magazine
Время террора и чистого авторитаризма. Размышления о третьей декаде правления Владимира Путина Время террора и чистого авторитаризма. Размышления о третьей декаде правления Владимира Путина

Владислав Иноземцев анализирует текущий политический режим

СНОБ
Мнение: подкастинг выстоял в 2020 году, но в 2021-м будет труднее — меньше идей и сделок Мнение: подкастинг выстоял в 2020 году, но в 2021-м будет труднее — меньше идей и сделок

Глава подкастинговой компании – о том, как будет развиваться индустрия

VC.RU
Грань между насилием и БДСМ: уроки скандала с Арми Хаммером Грань между насилием и БДСМ: уроки скандала с Арми Хаммером

Почему в БДСМ реже происходят случаи насилия, чем в традиционных отношениях

СНОБ
Томми Ориндж: Там мы стали другими Томми Ориндж: Там мы стали другими

Глава из книги Томми Оринджа «Там мы стали другими» о коренном населении Америки

СНОБ
Бумажная свадьба: как отмечать, что дарить и как поздравлять Бумажная свадьба: как отмечать, что дарить и как поздравлять

Вторую годовщину свадьбы в России называют «бумажной», в США — «хлопковой»

Cosmopolitan
«Я не плачу алименты»: Виталий Гогунский о разводе и тайном браке со студенткой «Я не плачу алименты»: Виталий Гогунский о разводе и тайном браке со студенткой

Виталий Гогунский впервые откровенно рассказал о семейной драме

Cosmopolitan
Что такое монодиеты и чем они опасны Что такое монодиеты и чем они опасны

Можно ли нормализовать вес и сохранить результат, питаясь очень ограниченно?

РБК
Как оставить «рабочие» мысли за порогом дома? 6 советов от нейропсихолога Как оставить «рабочие» мысли за порогом дома? 6 советов от нейропсихолога

Эксперт: как перестроиться на «домашний» лад и оставить все мысли о работе

Psychologies
Роберт Мур: Следы и тропы Роберт Мур: Следы и тропы

В книге «Следы и тропы» Роберт Мур рассказывает, какие секреты хранят тропы

СНОБ
5 самых необычных вкусовых сочетаний 5 самых необычных вкусовых сочетаний

Есть сочетания продуктов, которые ты точно еще не пробовал — небольшой обзор

Maxim
Откажитесь от строгого расписания тренировок. Оно мешает и демотивирует, выяснили ученые Откажитесь от строгого расписания тренировок. Оно мешает и демотивирует, выяснили ученые

Дисциплина и стремление установить график тренировок часто не работают

Inc.
Скандальная пирамида Скандальная пирамида

Архитектор Йо Минг Пей — создатель знаменитой парижской пирамиды из стекла

Караван историй
Как правильно мыть голову: важные правила, которые должна знать каждая Как правильно мыть голову: важные правила, которые должна знать каждая

Кажется, что может быть проще — вымыть голову!

Cosmopolitan
«Либо ограничить, либо принять»: вокруг рассылок Substack возникли рекламные стартапы вопреки бизнес-модели сервиса «Либо ограничить, либо принять»: вокруг рассылок Substack возникли рекламные стартапы вопреки бизнес-модели сервиса

Как вокруг платформы для журналистов стали появляться рекламные стартапы

VC.RU
Режиссер Семен Серзин — о «Человеке из Подольска» и девяностых Режиссер Семен Серзин — о «Человеке из Подольска» и девяностых

Режиссер Семен Серзин — о серости, красоте и его собственном кинодебюте

РБК
В долгий ящик: советы по разумному хранению вещей В долгий ящик: советы по разумному хранению вещей

Лайфаки по рациональной организации дома и хранению вещей

Psychologies
«Фрагменты женщины»: на Netflix вышел тяжелый, но важный фильм о том, как пережить потерю ребенка «Фрагменты женщины»: на Netflix вышел тяжелый, но важный фильм о том, как пережить потерю ребенка

Почему тяжелую драму «Фрагменты женщины» все же стоит смотреть?

Forbes
Кто был прототипом Родиона Раскольникова в «Преступлении и наказании» Достоевского? Кто был прототипом Родиона Раскольникова в «Преступлении и наказании» Достоевского?

Достоевский воплотил в Раскольникове обобщенные черты поколения

Культура.РФ
Савонарола: борец с коррупцией и искусством Савонарола: борец с коррупцией и искусством

Джироламо Савонарола стал символом бескомпромиссной схватки за чистоту церкви

Дилетант
Закрытые огневые позиции: как сражаются с артиллерией врага Закрытые огневые позиции: как сражаются с артиллерией врага

Борьба с артиллерией противника стала одной из задач для достижения победы

Популярная механика
Открыть в приложении