Наука

Фізики охолодили атоми до рекордної температури. Вони в мільярди разів холодніше космосу

Дослідники використовували атоми, охолоджені до мільярдної частки градуса, для вивчення квантового магнетизму.

Міжнародна група дослідників створила квантовий симулятор, який використовує атоми ітербію приблизно в 3 млрд разів холодніше, ніж глибокий космос. Симулятор показує, як частинки взаємодіють у квантових магнітах, складність яких перевищує розрахункові можливості суперкомп’ютерів.

Фізики використовували лазери для охолодження ферміонів, атомів ітербію, приблизно до однієї мільярдної частки градуса від абсолютного нуля. Це приблизно в 3 млрд разів холодніше, ніж міжзоряний простір, який все ще нагрівається внаслідок післясвітіння Великого вибуху, пояснюють вчені. При такому охолодженні атоми починають демонструвати квантово-механічні властивості.

Якщо інопланетна цивілізація не проводить подібні експерименти прямо зараз, кожен раз, коли цей експеримент проводиться в Кіотському університеті, він виробляє найхолодніші ферміони у Всесвіті. Каден Хаззард, співавтор дослідження з Університету Райса

Дослідники використовували оптичні решітки-захоплення атомів за допомогою інтерференції лазерного променя – для імітації квантової моделі Хаббарда. Вона потрібна для дослідження магнітної і надпровідної поведінки матеріалів, особливо тих, в яких взаємодії між електронами викликають колективну поведінку.

Художня ілюстрація моделі Хаббарда з ультра холодних атомів. Зображення: Ella Maru Studio, Courtesy of K. Hazzard, Rice University

Фізики продемонстрували можливість одночасно утримувати в тривимірній решітці моделі SU (6) Хаббарда до 300 тис.окремих атомів. При цьому квантове моделювання поведінка навіть 12 атомів в такій моделі знаходиться за межами досяжності найпотужніших суперкомп’ютерів, пояснюють вчені. Унікальне охолодження, досягнутої завдяки симетрії системи дозволяє спостерігати те, що неможливо прорахувати.


Підписуйтеся на нас в Гугл Новини, а також читайте в Телеграм і Фейсбук


comments powered by HyperComments
Back to top button
comments powered by HyperComments