Физики сделали атом в миллиарды раз холоднее космоса

Японские и американские физики использовали атомы, которые примерно в 3 миллиарда раз холоднее межзвездного пространства, чтобы "открыть портал" в неизведанное царство квантового магнетизма. "Если только инопланетная цивилизация не проводит подобные эксперименты прямо сейчас, в любое время, когда этот эксперимент проводится в Киотском университете, он создает самые холодные фермионы во Вселенной", - сказал Кейден Хаззард из Университета Райса, один из авторов теории исследования. "Фермионы не являются редкими частицами. Они включают в себя такие частицы, как электроны, и являются одним из двух типов частиц, из которых состоит вся материя". Команда из Киото под руководством автора исследования Йоширо Такахаси использовала лазеры для охлаждения фермионов - атомов иттербия - в пределах одной миллиардной доли градуса от абсолютного нуля, недостижимой температуры, при которой все движение останавливается. Это примерно в 3 миллиарда раз холоднее, чем межзвездное пространство. "Польза от такого холода в том, что физика действительно меняется", - сказал Хаззард. "Физика начинает становиться более квантово-механической, и это позволяет наблюдать новые явления". Атомы подчиняются законам квантовой динамики так же, как электроны и фотоны, но их квантовое поведение становится очевидным только тогда, когда они охлаждаются на доли градуса от абсолютного нуля. Физики уже более четверти века используют лазерное охлаждение для изучения квантовых свойств ультрахолодных атомов. Лазеры используются как для охлаждения атомов, так и для ограничения их движения в оптических решетках - одномерных, двумерных или трехмерных каналах света, которые могут служить квантовыми симуляторами, способными решать сложные задачи, недоступные обычным компьютерам.