Команда FYUST охладила квантовый газ на станции «Тяньгун» ниже 10 пикокельвинов

Атомное облако на борту китайской космической станции «Тяньгун» было охлаждено до температуры менее десяти пикокельвинов, сообщает scinexx scinexx.descinexxscinexx.deОткрыть источник ↗. О результатах двухступенчатого охлаждения сообщил профессор Сюйцзун Чэнь из Научно-технического университета Фуяо (FYUST) в июне 2026 года на международной конференции по атомной физике. Экспериментальный комплекс был доставлен на орбиту в 2022 году в составе лабораторного модуля «Мэнтянь» scinexx.descinexxscinexx.deОткрыть источник ↗. Указанное значение составляет менее десяти триллионных долей кельвина выше абсолютного нуля.

Двухступенчатое охлаждение атомов

Использованный метод опирается на оптические ловушки, отработанные в наземных лабораториях до запуска оборудования в космос scinexx.descinexxscinexx.deОткрыть источник ↗. Согласно публикации 2022 года, скрещенные лазерные лучи сначала удерживают атомы рубидия в узкой ловушке. В ходе испарительного охлаждения систему покидают частицы с наибольшей кинетической энергией, понижая общую температуру облака. В тестах на Земле исследователи достигли порога около пяти нанокельвинов, а расчетная модель для условий микрогравитации предсказывала значения ниже 100 пикокельвинов scinexx.descinexxscinexx.deОткрыть источник ↗.

Когда испарительное охлаждение теряет эффективность, газ переводится в более широкую оптическую ловушку со слабой фиксацией. Расширение зоны удержания дополнительно гасит тепловое движение частиц. При достижении критических температур атомы рубидия образуют конденсат Бозе — Эйнштейна, переходя в коллективное квантовое состояние и формируя единую волну материи scinexx.descinexxscinexx.deОткрыть источник ↗.

Роль микрогравитации в экспериментах

В земных лабораториях гравитационное притяжение быстро выводит освобожденные облака атомов за пределы рабочей зоны детекторов. В невесомости длительность контролируемого взаимодействия существенно возрастает scinexx.descinexxscinexx.deОткрыть источник ↗. Лаборатория холодных атомов NASA на МКС фиксирует квантовые газы дольше десяти секунд при температурах ниже 100 пикокельвинов, а на установке сброса в Бремене в 2021 году достигалось охлаждение до 38 пикокельвинов scinexx.descinexxscinexx.deОткрыть источник ↗.

Параметры эксперимента на модуле «Мэнтянь» в настоящий момент известны из пресс-релиза FYUST и доклада на научной конференции scinexx.descinexxscinexx.deОткрыть источник ↗. Отдельная рецензируемая статья с погрешностями измерений, описанием датчиков и подтверждением воспроизводимости пока не опубликована. Для сенсорных систем важна не только минимальная температура, но также общее число атомов и время жизни сформированного конденсата.