На китайской космической станции атомы рубидия охладили до эквивалента 9,7 пикокельвина

По данным tech.wp.pl, в эксперименте на борту китайской космической станции достигнута температура, прежде не полученная в лабораториях: атомы рубидия охладили до эквивалента 9,7 пикокельвина. tech.wp.pltech.wp.pltech.wp.plОткрыть источник ↗ В сообщении говорится о шести атомах, при этом процесс охлаждения начался примерно с 20 тысяч частиц рубидия. Исследователи следили за облаком атомов семь секунд после его освобождения из лазерной ловушки в условиях микрогравитации.

Рекорд и прежние результаты

Значение 9,7 пикокельвина составляет около четверти прежнего официального рекорда. Ранее самые низкие температуры получали в башне свободного падения (38 пикокельвинов за 2 секунды) и в Cold Atom Laboratory на Международной космической станции (52 пикокельвина и 1 секунда). В обоих случаях ограниченное время и более сильное действие гравитации не позволяли наблюдать дольше. Именно семисекундное наблюдение в микрогравитации сделало возможным измерение такой низкой температуры, недоступной в наземных лабораториях.

Метод охлаждения и измерения

Микрогравитация позволила создать и контролировать конденсат Бозе — Эйнштейна — состояние, в котором атомы ведут себя как единая квантовая волна. Охлаждение началось с лазерного и испарительного этапов, которые удалили из системы самые горячие атомы. Затем конденсат поместили в оптическую ловушку и освобождали постепенно, чтобы свести к минимуму энергию, ведущую к его расширению после освобождения.

Отслеживая рост облака в трёх измерениях, исследователи рассчитали эквивалент температуры системы. tech.wp.pltech.wp.pltech.wp.plОткрыть источник ↗ Неопределённость измерения они оценили в 7,0–12,9 пикокельвина. В публикации подчёркивается, что такой конденсат — универсальная платформа для дальнейших исследований и квантовых симуляций.

Команда планирует использовать ещё более крупные ловушки, позволяющие наблюдать больше атомов. Рассматривается и создание атомного интерферометра для проверки фундаментальных принципов физики, например равенства ускорений разных тел в гравитационном поле.