Создание квантового суперхолодного газа поможет в разработке сверхточных молекулярных часов.
Исследователи из Совместного института лаборатории астрофизики создали рекордно холодный газ из молекул, которые следуют волновым закономерностям квантовой механики, а не просто элементарной природе обычной классической физики. Создание этого газа повышает шансы на достижения в таких областях, как химия и квантовые вычисления, позволяя разработать сверхточные молекулярные часы. Команда создала газ из молекул калия-рубидия (KRb) при температурах до 50 нанокельвинов (нК). Это 50 миллиардных долей Кельвина. Чтобы было понятнее, 1 градус по Цельсию – это 273,15 Кельвинов, а 50 нанокельвинов очень близки к абсолютному нулю, самой холодной температуре во Вселенной. Молекулы находятся в минимально возможных энергетических состояниях, образуя то, что известно как вырожденный ферми-газ.
Эти новые сверхнизкие температуры позволят исследователям сравнить химические реакции в квантовой и классической средах и изучить, как электрические поля влияют на полярные взаимодействия, поскольку эти вновь созданные молекулы имеют положительный электрический заряд на атоме рубидия и отрицательный заряд на атоме калия. «Основные методы получения газа те же, что мы использовали ранее, но у нас есть несколько новых приёмов, таких как значительное улучшение охлаждения атомов, создание большего количества из них в состоянии с наименьшей энергией», - сообщает участвующий в исследовании профессор Джун Йе. «Это приводит к более высокой эффективности преобразования, поэтому мы получаем больше молекул».
Команда произвела 100 000 молекул квантового газа при температуре 250 нК и целых 25 000 молекул при 50 нК.
