Японські та американські фізики використовували атоми, які приблизно в 3 мільярди разів холодніші за міжзоряний простір, щоб “відкрити портал” у незвідане царство квантового магнетизму.
“Якщо тільки інопланетна цивілізація не проводить подібні експерименти прямо зараз, у будь-який час, коли цей експеримент проводиться в Кіотському університеті, він створює найхолодніші ферміони у Всесвіті”, – сказав Кейден Хаззард з Університету Райса, один із авторів теорії дослідження. “Ферміони не є рідкісними частинками. Вони включають такі частинки, як електрони, і є одним з двох типів частинок, з яких складається вся матерія”.
Команда з Кіото під керівництвом автора дослідження Йоширо Такахасі використовувала лазери для охолодження ферміонів – атомів ітербію – в межах однієї мільярдної частки від абсолютного нуля, недосяжної температури, при якій весь рух зупиняється. Це приблизно в 3 мільярди разів холодніше, ніж міжзоряний простір.
“Корисність від такого холоду полягає в тому, що фізика дійсно змінюється”, – сказав Хаззард. “Фізика починає ставати квантово-механічнішою, і це дозволяє спостерігати нові явища”.
Атоми підпорядковуються законам квантової динаміки так само, як електрони і фотони, але їх квантова поведінка стає очевидною тільки тоді, коли вони охолоджуються на частки від абсолютного нуля.
Фізики вже понад чверть століття використовують лазерне охолодження вивчення квантових властивостей ультрахолодних атомів. Лазери використовуються як для охолодження атомів, так і для обмеження їх руху в оптичних решітках – одновимірних, двовимірних або тривимірних каналах світла, які можуть бути квантовими симуляторами, здатними вирішувати складні завдання, недоступні звичайним комп’ютерам.
