Физики MIT наблюдали квантовые взаимодействия между атомами
Ученые впервые получили изображения отдельных атомов в процессе их свободного взаимодействия. Метод визуализации, описанный в Physical Review Letters, позволяет напрямую наблюдать квантовые корреляции между частицами, которые ранее были лишь теоретически предсказаны. The post Физики MIT наблюдали квантовые взаимодействия между атомами appeared first on Хайтек.
Физики из Массачусетского технологического института (MIT) разработали технику «атомно-разрешенной микроскопии». Они создают облако атомов, которым позволяют свободно перемещаться и взаимодействовать. Затем ученые «замораживают» атомы в их текущих положениях и с помощью лазеров фиксируют точное расположение частиц до того, как они естественным образом рассеются.
Мы можем видеть отдельные атомы в этих интересных облаках атомов и то, как они взаимодействуют друг с другом, и это прекрасно.Мартин Цвирляйн, профессор MIT, соавтор исследования
Физики наблюдали, как атомы натрия, являющиеся бозонами, собираются в конденсат Бозе-Эйнштейна — состояние материи, в котором частицы разделяют одно и то же квантовое состояние. Давно предсказывалось, что бозоны должны «группироваться» вместе. Эта группировка является следствием их способности разделять одну квантово-механическую волну. Этот волнообразный характер был впервые предсказан физиком Луи де Бройлем.
В другом эксперименте ученые визуализировали облако из двух типов атомов лития. Каждый тип атома является фермионом, который, как предсказывали теории, отталкивает свой вид, но может сильно взаимодействовать с другими типами фермионов.
Наблюдения позволили впервые наблюдать, как атомы образуют пары. Это явление лежит в основе сверхпроводимости — процесса, когда электрический ток может протекать без сопротивления.
Диаметр одного атома составляет около одной десятой нанометра — примерно в миллион раз меньше толщины человеческого волоса. Классические методы визуализации, позволяют увидеть лишь общую форму облака атомов, но не отдельные частицы.
В дальнейшем команда планирует использовать свою технику для визуализации более экзотических и менее изученных квантовых явлений, таких как «квантовая физика Холла», когда взаимодействующие электроны демонстрируют новое коррелированное поведение в присутствии магнитного поля.
Читать далее:
Женщина ушла от мужа к ChatGPT после 20 лет брака: «Он удовлетворяет меня лучше, чем человек»
Оружие будущего: Япония запустила снаряды из рельсотрона со скоростью 8000 км/ч
Назван неожиданный напиток, который может снизить риск остановки сердца
Иллюстрация на обложке: Sampson Wilcox, MIT
The post Физики MIT наблюдали квантовые взаимодействия между атомами appeared first on Хайтек.
