Bosenova: новый эффект, подобный взрыву сверхновой, обнаружен при создании квантовых газов инновационным методом

Частицы в классическом газе могут двигаться с разными скоростями, то есть иметь разную энергию и быть отличимы друг от друга. При понижении температуры диапазон энергий, которые может иметь произвольная частица, уменьшается — отличить их друг от друга становится сложно. В этом случае начинают сказываться квантовые свойства системы и частицы подчиняются либо статистике Бозе — Эйнштейна (тогда частицы называют бозонами), либо статистике Ферми — Дирака (частицы — фермионы). В обоих случаях полученный газ называют квантовым. Из-за необходимости низких температур создать его оказывается непросто.

Группа исследователей из Национального университета Тайваня разработала высокоэффективный метод получения квантовых газов, который упростит их использование в квантовой сенсорике и квантовых вычислениях. Результаты исследования были опубликованы (https://www.nature.com/articles/s41567-024-02677-9) в журнале Nature Physics.

Физики захватывали атомы в трехмерную оптическую решетку и благодаря электромагнитно-индуцированной прозрачности (EIT) вместе с адиабатическим расширением охлаждали атомы за короткое время — примерно 10 миллисекунд. Этот метод достигает почти 100% эффективности со скоростью примерно в 100 раз выше, чем у традиционных методов.

Кроме того, команда профессора Лана наблюдала в сгенерированном квантовом газе явление, напоминающее взрыв сверхновой, названное взрывом Bosenova. Слово bosenova означает коллапс и взрыв бозе-эйнштейновского конденсата.

https://www.ixbt.com/news/2024/11/20/bosenova-novoe-j..