Квантовый эксперимент

Необъяснимое явление между атомами: физики провели революционный квантовый эксперимент - фото

27 февраля 2020 | 07:00

Физики Университета Отаго в Новой Зеландии впервые поймали отдельные атомы и наблюдали сложные взаимодействия между ними, которые в настоящее время необъяснимы с точки зрения теоретических расчетов.

Об этом сообщается в пресс-релизе на Phys.org.

Физики интенсивно изучают конденсат Бозе-Эйнштейна — агрегатное состояние вещества при сверхнизких температурах, когда тепловое движение атомов почти остановлено и квантовомеханическая природа атомов проявляется в макромасштабе.

Среди прочего в таком конденсате наблюдается рекомбинация трех тел, при которой два атома образуют молекулу, а освободившейся энергией связи делятся с третьим. Этот эффект трудно изучить из-за того, что выделяемая энергия выбрасывает все три атома из ловушки и может разрушить конденсат. Кроме того, из-за большого количества вещества рекомбинацию до сих пор не наблюдали прямо, а вычисляли статистически по косвенным признакам.

Чтобы прямо и детально изучить это явление, Люк Рейнольдс и его коллеги из Университета Отаго решили провести рекомбинацию трех тел в полном вакууме. Для этого они при помощи оптических пинцетов захватили три атома рубидия, охладили их до температуры миллионной доли кельвина и соединили.

Камера микроскопа позволила подробно рассмотреть этот процесс. До сих пор детализацию такого уровня невозможно было наблюдать.

Фото: University of Otago

После более чем 600 повторенных экспериментов исследователи заключили, что отдельно взятые атомы выбрасываются из ловушки гораздо позже, чем когда они находятся в большом массиве вещества, и могут сохраняться в ней до одной секунды.

На настоящий момент не существует теории, которая бы объясняла это явление и детально описывала рекомбинацию трех тел. Авторы надеются, что если получится найти фундаментальное обоснование наблюдаемой задержке, это поможет нам лучше понять подобные по масштабу процессы и управлять ими.

Статья опубликована в журнале Physical Review Letters.

Как сообщал Realist, физики нашли новую частицу с необычными свойствами. Она получила название pi-ton (пи-тон).