Ученым-физикам удалось ускорить в сто раз процесс создания конденсата Бозе-Эйнштейна

Создание конденсата Бозе-ЭйнштейнаНа страницах нашего сайта мы достаточно часто рассказываем об экспериментах в области квантовой механики, в которых используется так называемый конденсат Бозе-Эйнштейна. Этот конденсат состоит из облака охлажденных до сверхнизкой температуры атомов, за счет взаимодействий определенного рода квантовые состояния всех атомов синхронизируются друг с другом и все облако конденсата начинает вести себя как один большой атом, что позволяет ученым наблюдать за странными квантовыми эффектами. Однако, процесс создания конденсата Бозе-Эйнштейна традиционным способом протекает не очень быстро, что является существенной задержкой во время проведения сотен и тысяч опытов подряд. И недавно ученые из Массачусетского технологического института нашли способ обхода ограничений процесса лазерного охлаждения, что позволило ускорить процесс создания облака конденсата Бозе-Эйнштейна в 100 раз.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые увидели "фейерверк", создаваемый атомами при ультранизкой температуре

Атомный фейерверкУченым, производящим исследования мира атомов и элементарных частиц, достаточно часто приходится сталкиваться с явлениями, напоминающими фейерверк. В большинстве случаев такими фейерверками цепочек распада частиц сопровождаются столкновения ядер атомов и частиц, проводимые в различных ускорителях, в том числе и в Большом Адронном Коллайдере. Однако, ученым из Чикагского университета удалось увидеть новый вид фейерверка на атомарном уровне, который является демонстрацией абсолютно новой формы поведения квантовых частиц.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 5

Новый тип взаимодействия света с материей позволяет управлять формой облаков, состоящих из отдельных атомов

Облако атомов рубидияНа страницах нашего сайта мы достаточно часто рассказываем нашим читателям об различных экспериментах из области классической физики или квантовой механики, в которых ученые используют так называемый конденсат Бозе-Эйнштейна. В большинстве случаев этот конденсат формируется из облака отдельных атомов, охлажденных до сверхнизких температур и пойманных в объеме оптической или магнитной ловушке. А некоторые особенности квантового состояния всех атомов позволяют всему облаку конденсата действовать, словно один огромный цельный атом.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Физики получили "невозможную" форму материи - сверхтвердую кристаллическую супержидкость

Экспериментальное оборудованиеИспользуя лазеры для манипуляций сверхтекучим квантовым газом, известным как конденсат Бозе-Эйнштейна, ученые-физики из Массачусетского технологического института поместили этот конденсат в такое квантовое состояние, в котором он имеет твердую кристаллическую структуру, сохранив, при этом, свое изначальное свойство супержидкости, жидкости, имеющей нулевое значение коэффициента вязкости. Дальнейшие исследования этого невозможного состояния материи могут привести к прорывам в областях практического использования сверхпроводников, супержидкостей, магнитов новых типов и датчиков, измеряющих значения различных физических величин.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3

Ученые научились изолировать отдельные атомы конденсата Бозе-Эйнштейна и производить высокоточные измерения при их помощи

Конденсат Бозе-ЭйнштейнаАтомная интерферометрия - это один из самых высокочувствительных методов, позволяющих измерить даже самые слабые силы, такие как силы гравитационного взаимодействия между атомами или инерционные силы, возникающие при ускорении и вращении. Этот метод используется как средство отслеживания текущего местоположения в условиях недоступности системы GPS, он обладает высокой чувствительностью по отношению к электрическим полям и используется для произведения самых высокоточных измерения фундаментальных электрических параметров химических элементов и элементарных частиц.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые сыграли в "квантовый бильярд" при помощи материи и света

Квантовая системаМеждународная группа ученых, возглавляемая учеными из австралийского Национального университета (Australian National University, ANU), в состав которой также входили ученые из Японии, Сингапура и Германии, в целях более глубокого проникновения в суть одной из областей фундаментальной квантовой физики, так называемой физики исключительных точек (physics of exceptional points), создали квантовую систему, функционирование которой весьма напоминает игру в бильярд. Эта достаточно крупномасштабная квантовая система представляет собой конденсат Бозе-Эйнштейна, состоящий из связанных и свободных квазичастиц, экситонов и поляритонов, а исследования, производимые при помощи этой системы, могут привести к открытию новых принципов, на которых будет основана электроника будущего поколения, использующая в своих целях уникальные свойства поляритонов.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Первая реализация спинового эффекта Холла является шагом к дальнейшему развитию спинтроники и атомотроники

Атомы конденсата Бозе-ЭйнштейнаУченые-физики впервые в истории науки продемонстрировали новый способ управления вращением атомов, достижение, которое может стать основой для создания новых типов спинтронных и атомотронных устройств, состоящих из электронных схем, которые для переноса и обработки информации используют не электрические заряды, а вращение электронов или атомов. Помимо этого, новые принципы управления спином могут быть использованы в создании новых высокочувствительных датчиков и научных приборов, которые помогут ученым глубже проникнуть в тайны фундаментальной физики.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Квантовый термометр сможет измерить самую низкую температуру во Вселенной

ТермометрОбычные термометры, используемые в быту, годятся для измерения температуры только в весьма ограниченном диапазоне. Но что, если вдруг кому-то потребуется измерить температуру самой холодной материи во Вселенной? Обычным ртутным или электронным термометром здесь уже не обойтись, для такого дела потребуется минимум специальный квантовый термометр.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 5

Квантовый наконечник - новый уровень сканирующей электронной микроскопии.

Квантовая головка сканирующего микроскопаПытаясь "рассмотреть" объекты, которые слишком малы и поэтому находятся за пределами возможностей оптических технологий, ученые часто пользуются исследовательскими сканирующими микроскопами. Вместо оптической системы, состоящей из линз, у этих устройств есть крошечный подвижный наконечник, который перемещается вверх или вниз, вступая в контакт с поверхностью исследуемого объекта. Изображение, на котором могут быть показаны объекты, размерами в миллионные доли миллиметра, получается за счет процесса сканирования, за счет движений головки микроскопа, смещенных друг от друга на некоторое расстояние. Ученые из Германии сделали большой шаг в развитии технологии сканирующей микроскопии, создав головку сканирующего микроскопа не из твердого материала, а из атомарного газа - "квантовый наконечник", с помощью которого разрешающая способность микроскопа увеличивается до фантастических пределов.
 | Опубликовано NanoMan | Подробнее | Комментарии: 3

Физики создали принципиально новый тип источника света.

Источник светаФизикам из университета Бонна удалось создать уникальные условия, при соблюдении которых стало возможным получение абсолютно нового типа источника света, который ранее существовал только в теории. Этот источник является ничем иным, как конденсатом Бозе-Эйнштейна, состоящим из фотонов, своеобразным супер-фотоном. Это открытие может привести к появлению новых классов оптических приборов, по свойствам напоминающих лазеры, работающие в рентгеновском диапазоне, и к разработке на их основе более мощных компьютерных оптических процессоров.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 4

Проверка явления гравитации на квантовом уровне может опровергнуть некоторые постулаты теории Эйнштейна.

Лифт для проверки явления гравитацииВ 1907 году Эйнштейн предположил, что если бы Вы находились в лифте без окон, который опускался на Землю в режиме свободного падения, то Вы находились бы в состоянии невесомости, подобного тому, которое испытывают люди в космосе. Эта идея, известная как принцип эквивалентности (equivalence principle), стала одной из основ общей теории относительности Эйнштейна, которая объясняет, почему небольшой камешек и пианино падают с одной скоростью, несмотря на существенное различие их массы. Помимо этого, теория относительности используется при описании эффектов гравитации как искривлений пространства-времени.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 5