Физики заморозили атом до миллионной доли градуса от абсолютного нуля

Физики создали своеобразный микроволновый "холодильник", который помог им достичь нового рекорда в деле экстремального охлаждения материи и охладить атомы иттербия до температуры, всего на миллионную долю градуса превышающую абсолютный нуль, минус 273,15 градуса Цельсия. Об этом пишет "РИА Новости".

Своеобразный аналог "микроволновки" помог физикам достичь нового рекорда в деле экстремального охлаждения материи и охладить атомы иттербия до температуры, всего на миллионную долю градуса превышающую абсолютный нуль, минус 273,15 градуса Цельсия, говорится в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.

"Помимо создания очень простого способа охлаждения атомов до уровня "нулевой энергии", нам так же удалось перевести в контринтуитивное состояние, в котором атомы одновременно стояли на месте и при этом же двигались", — заявил Винфрид Гензингер (Winfried Hensinger) из университета Суссекса (Великобритания).

Гензингеру и его коллегам удалось достичь нового рекорда благодаря тому, что они отказались от использования лазерных систем охлаждения, традиционно применяемых в подобных исследования, и попытались создать что-то новое.

Они обратили внимание на то, что микроволновое излучение, в присутствии сильного магнитного поля и при некоторых других условиях, будет достаточно быстро и эффективно охлаждать единичные атомы. Используя этот принцип, американские ученые еще в 2012 году смогли охладить молекулы гидроксил-радикалов до температуры, превышающий абсолютный нуль всего на пять тысячных градуса Цельсия.

Руководствуясь этой идеей, Гензингер и его коллеги собрали своеобразный микроволновой "холодильник" из нескольких микроволновых излучателей и "четверки" мощнейших постоянных магнитов из сплава кобальта и самария. Его работу ученые проверили на единичном атоме иттербия, редкоземельного металла и одного из главных кандидатов на роль кубитов, ячеек информации в квантовом компьютере.

Как показали первые эксперименты, подобная установка оказалась чрезвычайно эффективной, и в конечном итоге физикам удалось практически мгновенно охладить иттербий до температуры в миллионную долю градуса выше абсолютного нуля. В таком состоянии атом продержался около 10 миллисекунд, что на порядки больше, чем удавалось достичь в предыдущих экспериментах.

Гензингер надеется, что его "холодильник", учитывая его низкую себестоимость и удобство в эксплуатации, быстро найдет свое место в лабораториях, занимающихся квантовыми вычислениями, экспериментами с элементарными частицами и сверхпроводниками.