Китайские физики рекордно охладили материю на станции "Тяньгун"
Китайские физики впервые достигли рекордно низкой температуры в 9,7 пикокельвина, проводя эксперименты с экзотическим квантовым газом на борту орбитальной станции "Тяньгун". Это открытие создает возможности для квантовых вычислений и поиска гравитационных волн в космосе, как сообщают ученые в статье, опубликованной в журнале Science. Пишет ТАСС.
На станции "Тяньгун" была создана космическая лаборатория для изучения квантовых газов, охлажденных до сверхнизких температур. Ученые установили новый температурный рекорд и создали самый холодный в истории науки конденсат Бозе-Эйнштейна. Эта квантовая субстанция может быть использована для квантовых вычислений и высокоточных метрологических измерений.
Рекорд был установлен группой физиков под руководством профессора Чэня Сюйцзуна из Пекинского университета. Опыт проводился с помощью оптической дипольной ловушки CAPR, установленной на станции "Тяньгун" в октябре 2022 года. Ловушка состоит из лазеров, магнитов и вакуумных камер, которые захватывают и охлаждают облака атомов рубидия-87, переводя их в состояние конденсата Бозе-Эйнштейна.
Конденсат Бозе-Эйнштейна представляет собой экзотическую квантовую форму материи, состоящую из множества независимых частиц, которые ведут себя как один гигантский атом. Это делает его перспективным для создания квантовых компьютеров и сенсоров. Для достижения таких свойств необходимо охлаждать конденсат до минимально возможной температуры, что увеличивает его время жизни и открывает новые возможности.
На Земле физики сталкивались с трудностями при охлаждении материи из-за гравитации, что ограничивало их возможности. Поэтому китайские ученые перенесли эксперименты в космос и установили новый рекорд в 9,7 пикокельвина.
Такое сильное охлаждение позволяет облаку атомов рубидия сохранять квантовые свойства до семи секунд после освобождения из ловушки, что открывает возможности для сложных квантовых расчетов и измерений свойств окружающего пространства. Атомы могут использоваться в атомных интерферометрах, где они ведут себя как волновые объекты, что позволяет исследовать их взаимодействие и влияние внешних факторов, таких как гравитация. Это может помочь в обнаружении гравитационных волн от массивных объектов во Вселенной, которые недоступны для наблюдения с Земли.
