Наблюдалось формирование квазичастиц

Zaobserwowano formowanie się kwazicząstek

Ну, это событие научный мир ждал на протяжении многих десятилетий. Удалось наблюдать образование квазичастиц, то есть таинственного явления, проявляющегося в некоторых твердых телах. Теперь мы на шаг ближе к пониманию этого явления и использования механизмов, за него ответственных для строительства сверхбыстрой электроники и квантовых компьютеров.

Квазечастицы используются как способ описания физических объектов. Отвечают они за вхождение некоторых странных физических явлений, которые происходят в необычных обстоятельствах, например, в квантовых системах многих тел или полупроводниковых материалах. Примером является электрон, движущийся в твердом теле. Во время этого движения, приводит к поляризации облака электронов в материале, которые можно описать термином квазичастица.

Можно пояснить, это как автомобиль который съезжает с холма, который вокруг себя оставляет пыль. Автомобиль, окруженный облаком пыли и камней, вместе с ними создает систему, которая имеет другие свойства, чем автомобиль, движущийся без облака.

Квазичастицы и их образования были широко описаны в теоретических моделях, но их наблюдение в естественных условиях является настоящим испытанием. Это потому, что явление это происходит в очень малых масштабах и невероятно коротких.

neeeephyfeffs2672-f2

Увидеть этот процесс это удивительный подвиг, так как этот процесс длится всего несколько атосекунд, что делает их наблюдение чрезвычайно трудным.

1 аттосекунда-это одна трилионная секунды. Это время, в котором свет пребывает путь, равный длине трех атомов водорода. Чтобы можно было этот процесс увидеть, Австрийские физики нашли способ, как замедлить этот процесс.

Таким образом, в вакуумной камере используются методы лазерного создания ультрахолодного квантового газа, состоящего из атомов лития и малого числа атомов калия внутри. Было использовано также магнитное поле для создания квазичасти, известной как polaron Ферми, который в основном состоит из атомов калия, встроенных в облаке лития.

Интересно, что формирование квазичастиц в нормальных условиях займет 100 атосекунд, но и потому, что системой был ультраохлажденный квантовый газ, его удалось значительно замедлить, вплоть до нескольких микросекунд. Таким образом, физики обнаружили новый метод наблюдения возникновения этого процесса. Теперь они будут работать над применением своего метода для построения более эффективных квантовых компьютеров.

Оставить комментарий